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:

Иван Петрович Кулибин родился в 1735 году в Нижнем Новгороде, ныне Горький - умер там же в 1818. Русский механик-самоучка. Родился в семье мелкого торговца. С ранних лет он обнаружил исключительные способности к изготовлению различных механических устройств. Особое внимание в юношеские годы уделял изучению часовых механизмов. В 1764-67 создал часы в форме яйца, представлявшие собой сложнейший механизм автоматического действия. Они были размером с утиное яйцо.

Каждый час в них распахивалась дверца и появлялись крошечные человечки из золота и серебра. Под музыку они разыгрывали целое представление. Эти часы Кулибин преподнес в 1769 г. Екатерине II, которая назначила его заведующим механической мастерской Петербургской АН. Здесь Кулибин сконструировал " планетные " карманные часы, применив в них компенсационное устройство новой системы; кроме часов, минут и секунд, часы показывали месяцы, дни недели, времена года, фазы Луны. Им были созданы проекты башенных часов, миниатюрных " часов в перстне " и др. Он также разработал новые способы шлифовки стекол для изготовления микроскопов, телескопов и др. оптических приборов.

В 70-х гг. 18 в. спроектировал деревянный одноарочный мост через р. Неву с длиной пролета 298 м (вместо применявшихся ранее 50 - 60-м пролетов), предложив использовать оригинальные фермы с перекрестной решеткой. В 1776 году построенная Кулибиным модель этого моста в 1/10 натуральной величины была испытана специальной академической комиссией. Проект Кулибина получил высокую оценку Л.Эйлера, Д.Бернулли и др., но осуществлен не был. С 1801 Кулибин работал над вариантами маталлического моста, однако и эти интересные проекты, несмотря на полную техническую обоснованность, были отклонены правительством. Всего Кулибин разработал 3 варианта деревянных и 3 варианта металлических мостов.

В 1779 сконструировал знаменитый фонарь (прожектор), дававший при слабом источнике мощный свет. это изобретение было использовано в промышленных целях - для освещения мастерских, судов, маяков и т.д. Кулибиным в 1791 была изготовлена повозка-самокатка, в которой он применил маховое колесо, тормоз, коробку скоростей, подшипники качения и т.д.; повозка приводилась в движение человеком, нажимавшим на педали. В том же году разработал конструкцию " механических ног " - протезов (этот проект после войны 1812 года был использован одним из французских предпринимателей). В 1793 построил лифт, поднимавший с помощью винтовых механизмов кабинку. Создал оптический телеграф для передачи условных сигналов на расстояние (1794 г.).

В 1801 Кулибин был уволен из академии и вернулся в Нижний Новгород. Здесь он разработал способ движения судов вверх по течению рек и в 1804 году построил " водоход ", работу над которым он начал еще в 1782. Испытания показали полную пригодность и экономичность таких судов, однако и это изобретение Кулибина не было использовано, а само судно через некоторое время было продано на слом. К этому же периоду относятся работы Кулибина по применению паровой машины для движения грузовых судов. За 83 года жизни этот талантливый мастер-самоучка многое изобрел: приспособление для расточки и обработки внутренней поверхности цилиндров, машина для добычи соли, сеялка, различные мельничные машины, водяное колесо оригинальной конструкции, фортепьяно и многое другое. Но мало его изобретений нашло применение.

Умер Кулибин на родине, в Нижнем Новгороде, в глубокой бедности, разделив судьбу многих талантливых людей из народа.

Нижегородский "посадский" Иван Петрович Кулибин после нескольких лет упорного труда, многих бессонных ночей, построил в 1767 году удивительные часы. "Видом и величиною между гусиным и утиным яйцом", они были заключены в затейливую золотую оправу. Часы были столь замечательны, что были приняты в дар императрицей Екатериной II. Они не только показывали время, но и отбивали часы, половины и четверти часа. Кроме того, в них был заключён крохотный театр-автомат. На исходе каждого часа отворялись створчатые дверки, открывая златой чертог, в котором автоматически разыгрывалось представление. У "гроба господня" стояли воины с копьями. Входная дверь была завалена камнем. Через полминуты после того, как был открыт чертог, появлялся ангел, отодвигался камень, двери открывались, и воины, поражённые страхом, падали ниц. Через полминуты появлялись "жёны-мироносицы", звонили колокола, трижды исполнялся стих "Христос воскрес". Всё стихало, и створки дверей закрывали чертог с тем, чтобы через час снова повторилось всё действие. В полдень часы играли гимн, сочинённый Кулибиным в честь императрицы. После этого на протяжении второй половины суток часы исполняли новый стих: "Воскрес Иисус от гроба". При помощи особых стрелок можно было вызывать действие театра-автомата в любой момент. Создавая сложнейший механизм первого из своих творений, Кулибин начал работать именно в той области, которой занимались лучшие техники и учёные того времени, вплоть до великого Ломоносова, уделившего немало внимания работе по созданию точнейших часов.

Часы Кулибина, 1767 год, слева - вид сбоку, справа - вид снизу .

Иван Петрович Кулибин - выдающийся изобретатель и механик-самоучка - родился 21 апреля 1735 года, 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. Пылкая натура изобретателя раскрывалась всюду. В саду отцовского дома был гнилой пруд. Юный Кулибин придумал гидравлическое устройство, при котором вода с соседней горы собиралась в бассейн, оттуда шла в пруд, а лишняя вода из пруда выводилась наружу, превращая пруд в проточный, в котором могла водиться рыба.

Особенно много внимания Кулибин уделил работе над часами. Они принесли ему славу. Нижегородский часовщик-изобретатель и конструктор стал известен далеко за пределами своего города. В 1767 году Кулибин был представлен Екатерине II в Нижнем-Новгороде, в 1769 он получил назначение заведывать мастерскими Академии наук Петербурга . Кроме часов, он привёз с собой электрическую машину, микроскоп и телескоп. Все эти создания "нижегородского мещанина" были сданы в кунсткамеру для хранения.

С переездом в Петербург наступили лучшие годы в жизни Ивана Кулибина. Позади остались многие годы жизни, насыщенной тяжёлым неприметным трудом. Предстояла деятельность в условиях постоянного общения с академиками и другими выдающимися людьми. Однако длительная канцелярская волокита по оформлению "нижегородского посадского" в должности закончилась только 2 января 1770, когда Кулибин подписал "кондицию" - договор об его обязанностях на академической службе. Он должен был: "иметь главное смотрение над инструментальною, слесарною, токарною и над тою полатою, где делаются оптические инструменты, термометры и барометры". Его обязали также: "чистить и починивать астрономические и другие при Академии находящиеся часы, телескопы, зрительные трубы и другие, особливо физические инструменты от Комиссии, к нему присылаемые". "Кондиция" содержала особый пункт о непременном обучении Кулибиным работников академических мастерских: "Делать нескрытное показание академическим художникам во всём том, в чём он сам искусен". Предусмотрена была также подготовка определяемых к Кулибину для обучения мальчиков по сто рублей за каждого из учеников, которые "сами без помощи и показания мастера в состоянии будут сделать какой-нибудь большой инструмент, так, например, телескоп или большую астрономическую трубу от 15 до 20 футов, посредственной доброты". За руководство мастерскими и работу в них положили 350 рублей в год, предоставив Кулибину право заниматься во вторую половину дня его личными изобретениями. Кулибин стал продолжателем замечательных трудов Ломоносова .

Иван Петрович Кулибин работал в Академии тридцать лет. Его труды всегда высоко оценивались учёными. Через несколько месяцев после начала академических работ Кулибина академик Румовский освидетельствовал выполненный новым механиком "грегорианский телескоп". По докладу Румовского 13 августа 1770 в протоколах академической конференции записали: "...в рассуждении многих великих трудностей, бываемых при делании таких телескопов, заблагорассуждено художника Кулибина поощрить, чтобы он и впредь делал такие инструменты, ибо не можно в том сомневаться, что он в скором времени доведёт оные до того совершенства, до которого они приведены в Англии".

Кулибин лично выполнил и руководил исполнением очень большого количества инструментов для научных наблюдений и опытов. Через его руки прошли: "инструменты гидродинамические", "инструменты, служащие к деланию механических опытов", инструменты оптические и акустические, готовальни, астролябии, телескопы, подзорные трубы, микроскопы, "электрические банки", солнечные и иные часы, ватерпасы, точные весы и многие другие. "Инструментальная, токарная, слесарная, барометренная палаты", работавшие под руководством Кулибина, снабжали учёных и всю Россию разнообразнейшими приборами.

Составленные им многочисленные инструкции учили тому, как обращаться с самыми сложными приборами, как добиться от них наиболее точных показаний. Написанное Кулибиным "Описание, как содержать в порядочной силе электрическую машину", - только один из примеров того, как обучал он постановке научных опытов. "Описание" было составлено для академиков, производящих экспериментальные работы по изучению электрических явлений. Составлено "Описание" просто, ясно и строго научно. Кулибин указал все основные правила обращения с прибором, способы устранения неисправностей, приёмы, обеспечивающие наиболее эффективное действие прибора.

Во время выполнения разнообразных работ Кулибин постоянно заботился о воспитании своих учеников и помощников, среди которых следует назвать его нижегородского помощника Шерстневского, оптиков Беляевых, слесаря Егорова, ближайшего соратника Кесарева.

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

Проект деревянного моста через р. Неву, составленный Кулибиным в 1776 году.

Строительная техника, транспорт, связь, сельское хозяйство и другие отрасли хранят замечательные свидетельства творчества Кулибина . Широкую известность получили его проекты в области мостостроения, которые опередили всё известное в мировой практике.

Кулибин обратил внимание на неудобства, вызываемые отсутствием постоянных мостов через Неву. После нескольких предварительных предложений он разработал в 1776 проект арочного однопролётного моста через Неву. В 1813 Кулибин закончил составление проекта железного моста через Неву. На постройку моста из трёх решётчатых арок, покоящихся на четырёх быках, требовалось до миллиона пудов железа. Для пропуска судов предполагались особые разводные части. Предусмотрено было в проекте всё, вплоть до освещения моста и защиты его во время ледохода. Постройка моста Кулибина, проект которого поражает своей смелостью даже современных нам инженеров, оказалась не по плечу для его времени.

Знаменитый русский строитель мостов Журавский так оценивает модель кулибинского моста: "На ней печать гения; она построена на системе, признаваемой новейшею наукою самою рациональною; мост поддерживает арка, изгиб её предупреждает раскосная система, которая, по неизвестности того, что делается в России, называется американскою". Деревянный мост Кулибина до настоящего времени остаётся непревзойдённым в области мостостроения.

Понимая исключительное значение быстрой связи для такой страны, как Россия, с обширнейшими её просторами, Кулибин начал в 1794 году разработку проекта семафорного телеграфа. Он отлично решил задачу и разработал, кроме того, оригинальный код для передач. Но только через сорок лет после изобретения Кулибина были устроены первые линии оптического телеграфа в России . К тому времени проект Кулибина был забыт, а установившему менее совершенный телеграф Шато правительство заплатило сто двадцать тысяч рублей за привезённый из Франции "секрет".

Так же печальна судьба ещё одного из великих дерзаний замечательного новатора, разработавшего способ движения судов вверх по течению за счёт самого течения реки. "Водоход" - так было названо судно Кулибина, удачно испытанное в 1782 году В 1804, в результате испытания другого "водохода" Кулибина, его судно было официально признано "обещающим великие выгоды государству". Но дальше официальных признаний дело не пошло, всё кончилось тем, что созданное Кулибиным судно было продано с торгов на слом.

Обстоятельные расчёты Кулибина характеризуют его как выдающегося экономиста. Замечательный патриот, трудившийся со всей страстью для своего народа, он выполнил много замечательных дел, в перечне которых одни из первых мест должны занять такие изобретения: прожекторы, "самокатка", т. е. механически перемещающаяся повозка, протезы для инвалидов, сеялка, пловучая мельница, подъёмное кресло (лифт)...

В 1779 году "Санкт-Петербургские ведомости" писали о кулибинском фонаре-прожекторе, создающем при помощи особой системы зеркал сильный световой эффект , несмотря на слабый источник света (свеча) . Сообщалось о том, что Кулибин: "изобрёл искусство делать особою выгнутою линиею составное из многих частей зеркало, которое, когда перед ним поставится свеча, производит удивительное действие, умножая свет в пятьсот раз, противу свечного, и более, смотря по мере числа зеркальных частиц в оном вмещённых" . Певец русской славы Державин, назвавший Кулибина "Архимед наших дней", писал о этом фонаре:

Иван Кулибин сыграл немалую роль в том, как изобрели автомобиль. Его трехколесная карета, увидевшая свет в 1791 году, состояла из деталей, которые и по сей день есть в каждой машине. Коробка передач, подшипники, маховик и тормоз - заслуга русского «самоделкина». Именно 1886 год считается точкой отсчета, давшей начало термину «автомобилестроение» и отрасли производства как таковой.

В перечне замечательных дел Кулибина должн ы занять своё место и такие изобретения, как бездымный фейерверк (оптический), автоматы для развлечения, приборы для открывания дворцовых окон и иные изобретения, выполненные для удовлетворения требований императрицы и знатных лиц. Е го заказчиками были: Екатерина II, Потёмкин, Дашкова... Выполняя заказы на изобретения и такого сорта, Кулибин действовал как исследователь. Он написал целый трактат "О фейерверках", содержащий разделы: "О белом огне", "О зелёном огне", "О разрыве ракет", "О цветах", "О солнечных лучах", "О звёздах" и иные. Была дана оригинальная рецептура многих потешных огней, основанная на изучении влияния разных веществ на цвет огня. Предложено было немало новых технических приёмов, введены в практику остроумнейшие виды ракет и комбинации потешных огней.

Сохранилось далеко не всё из написанного И. П. Кулибиным, но и дошедшее до нас весьма разнообразно и богато. Одних чертежей осталось после И. П. Кулибина около двух тысяч.

Лучшие люди того времени высоко ценили дарование И. П. Кулибина. Знаменитый учёный Леонард Эйлер считал его гениальным. Сохранился рассказ о встрече Суворова и Кулибина на большом празднике у Потёмкина:

"Как только Суворов увидел Кулибина на другом конце залы, он быстро подошёл к нему, остановился в нескольких шагах, отвесил низкий поклон и сказал:

Вашей милости!

Потом, подступив к Кулибину ещё на шаг, поклонился ещё ниже и сказал:

Вашей чести!

Наконец, подойдя совсем к Кулибину, поклонился в пояс и прибавил:

Вашей премудрости моё почтение!

Затем он взял Кулибина за руку, спросил его о здоровье и обратился ко всему собранию:

Помилуй бог, много ума! Он изобретёт нам ковёр-самолёт!"

Так Суворов почтил в лице Ивана Кулибина великую творческую мощь русского народа.

Однако личная жизнь замечательного новатора была заполнена множеством огорчений. Он был лишён радости видеть должное использование своих трудов и был вынужден тратить немалую часть своего таланта на работу придворного иллюминатора и декоратора. Особенно горькие дни наступили для И. П. Кулибина, когда он в 1801 г. вышел в отставку и поселился в родном Нижнем Новгороде. По сути дела ему пришлось жить в изгнании, испытывая нужду, нараставшую всё сильнее, вплоть до кончины 12 июля 1818 года. Для похорон великого деятеля его жене пришлось продать стенные часы и ещё брать деньги взаймы.

nplit.ru ›books/item/f00/s00/z0000054/st027.shtml

В русском языке есть много выражений, имеющих двузначный смысл. Например, прозвучало выражение: «Ай да кулибинец, придумал такое »! Чтобы понять смысл произнесенного, надо хотя бы знать, - кто такой Кулибин, и воспринимать относительно себя правильный смысл этих похвальных слов! Изобретения Кулибина Ивана Петровича поражают глубиной и широтой мысли того времени. Он пытался познать все точные науки, постоянно совершенствовал не только свои творения, но и другие сложные технические механизмы.

Иван Петрович Кулибин: краткая биография

Жизнь русского изобретателяохватывает период с конца 18 века до начала 19 века. Будущий ученый родился в Нижнем Новгороде в семье мещанина, отец его торговал мукой, и это занятие было предначертано сыну. Юному мальчику не хотелось всю жизнь провести на базаре, с ранних лет его тянуло к занятиям механикой, практическому применению ее в жизни. Он не посещал школу, а самостоятельно выучился грамоте у дьячка. Тяга к знаниям была велика у Ивана, поэтому он самостоятельно выучил такие науки, как физика и химия.

Кроме того, он выучился игре на фортепиано, писал оды и хорошо пел.

Таланты будущего великого механика стали проявляться еще в раннем возрасте. Иван Кулибин своим изобретением убедил отца, что должен выбрать другую профессию, а не торговать мукой.

Чуть позже И. П. Кулибин сконструировал и представил императрице Екатерине ІІ удивительные на то время часы. Она оценила изобретение, и по ее распоряжению он был переведен в Петербург. На протяжении долгого времени Иван Петрович служил при Императорской Академии наук, состоял членом Вольного экономического общества и долгое время возглавлял работу Инструментальной палаты при Академии наук.

За выдающиеся заслуги И. П. Кулибин был жалован со стороны Екатерины ІІ и Александра І денежными премиями и удостоен особой золотой медали.

На протяжении жизни Иван Петрович был женат три раза, последний брак состоялся, когда ему исполнилось 70 лет. От всех браков у И.П. Кулибина появилось 11 детей: четыре сына и семь дочерей.

Всю свою жизнь Иван Петрович Кулибин неутомимо работал, тратя на свои проекты собственные средства, поэтому и умер в бедности. Могила с величайшим русским изобретателем находится в Нижнем Новгороде на Всехсвятском кладбище, где установлен памятник величайшему человеку.

Изобретения великого русского механика

Кулибин Иван Петрович и его изобретения поражают широтой своей мысли и неординарностью. Так, великий русский механик сконструировал и модернизировал следующие проекты.

Гидравлическое устройство перекачки воды.

В 13 лет И. Кулибин создал гидравлическое устройство для налива воды в пруд и перекачки лишней жидкости из источника. Внедрение этого аппарата помогло нормализовать процесс размножения рыбы в пруду.

Часы с кукушкой.

На то время придумал совмещение механики часов со звуком.

Новые функциональные часы.

В период с 1764 г. по 1769 г. придумал и воплотил свои рационализаторские идеи при создании нового часового механизма. Оригинальной была форма часов в виде гусиного яйца. Самое уникальное – это их устройство. Часы показывали не только секунды и часы, но также времена года и фазы Луны, при этом они каждый час открывались, а в полдень играла музыка. На циферблате был изображен храм Воскресения.

Зрительные трубы, телескоп, микроскоп и электрическая машина .

Неполный перечень достаточно сложных технических устройств, которые Иван Петрович сделал по образцам.

Проект мостов через реки Нева и Волга.

Спроектировал мост в один пролет через реку Нева, при этом длина моста предполагалась в 298,704 метра (140 саженей, 1 сажень - 2,1336 метра). Знаменитый академик Леонард Эйлер проверил все вычисления И. П. Кулибина, отметив точность и правильность всех математических расчетов. После этого он напечатал об этом в Академию Наук. Практические испытания модели, которая была уменьшена в 10 раз, были проведены 27 декабря 1776 года во дворе Академии Наук Российской империи. И они были успешны.

Проект железного моста в три проема через Волгу был совершенен.

И в наше время многие выдающиеся инженеры отзываются о конструкциях И. П. Кулибина как наиболее рациональных, поскольку мост поддерживается аркой, а раскосная система предотвращает его изгиб.

Фонарь с отражающими стеклами.

И. П. Кулибин усовершенствовал фонарь за счет установки отражающих стекол, что усилило силу света до 25,5 км. Данное изобретение стало использоваться для света маяков, освещения длинных галерей и т.д.

Прототипы будущих протезов.

Иван Петрович первый в мире разработал и стал делать механические руки и ноги для ампутированных частей тела. Данная идея протезирования на практике в полном масштабе начала реализовываться во Франции после войны с Россией (1812-1813 гг.).

Устройство для открывания форточек на окнах.

Современный способ открывания и закрывания окон с помощью веревок первым придумал И. П. Кулибин. Он предложил открывать форточки в Царскосельском дворце, которые располагались высоко от земли, с помощью шнурков.

Освещение помещений с помощью зеркал.

Иван Петрович придумал освещать темные помещения и коридоры во дворце императрицы с помощью зеркал, которые усиливают дневной свет.

Уникальные фейерверки.

Создал оригинальные на то время комнатные фейерверки, огненные фонтаны, ракеты. При их запуске в помещении не оставалось следов пороха и дыма.

Проект судна, которое двигалось против течения.

Передовой на то время проект судна, которое за счет движения встречной воды двигалось без парусов против течения. Такое изобретение успешно прошло все испытания в 1806 году, и Иван Петрович ходатайствовал о постройке данного типа кораблей в России.

И это не полный перечень изобретений И. П. Кулибина.

Наш соотечественник не только придумывал сложные механические устройства, но и успешно решал другие проблемы, связанные с механикой. Причем другие ученые не могли справиться с такими задачами. Так он с легкостью решил следующие задачи:

• починил сложный механизм машины, которая демонстрировала движение планет в Академии Наук;
• создал автомат, который играл в шашки и давал посетителям различные советы;
• сконструировал устройство для безопасного передвижения емкостей с расплавленным стеклом на заводе;
• придумал и сделал подъемную машину по винтовой лестнице для императрицы, причем кресло двигалась без каких-либо канатов и цепей;
• решил задачу по спуску корабля «Благодать» с 130 пушками на борту, который застрял на эллинге, и строители «опустили руки».

Сам Кулибин Иван Петрович и его были уникальными для того времени. Проекты их основывались на глубоких знаниях законов механики и физики. К сожалению, многие идеи не были воплощены в жизнь.

Все знают, что Кулибин - это великий русский изобретатель, механик, инженер. Его фамилия давно стала в русском языке именем нарицательным. Но, как показал проведенный недавно опрос, всего пять процентов респондентов могут назвать хотя бы одно его изобретение. Как же так? Мы решили провести небольшой ликбез: итак, что же изобрел Иван Петрович Кулибин?

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.

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 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.
По мосту через Неву

Несмотря на то что ни одно серьезное изобретение Кулибина так и не было 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.

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 вв.еков 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.

Фамилии нарицательные

Фамилия Кулибина стала нарицательной в значении «мастер на все руки». Это не уникальный случай: слова «пульман», «дизель», «реглан», «ватман» и другие также произошли от имен собственных. Чаще всего изобретение просто получало название по имени изобретателя, но фамилию Кулибина сделала именем нарицательным народная молва. Мы собрали еще несколько подобных историй.

Слово «бойкот» произошло от фамилии британского капитана Чарльза Бойкотта (1832−1897), который был управляющим ирландских угодий крупного землевладельца лорда Эрна. В 1880 году ирландские рабочие отказались работать на Бойкотта из-за собачьих условий аренды. Борьба Бойкотта с забастовщиками привела к тому, что люди стали игнорировать управляющего, будто того вовсе не существовало: его не обслуживали в магазинах, с ним не разговаривали. Это явление получило название «бойкот».

Слово «силуэт» появилось благодаря назначению на должность генерального контролера (министра) финансов Франции Этьена де Силуэта (1709−1767). Министром он стал после Семилетней войны, ввергшей Францию в кризис. Силуэт был вынужден обложить налогами практически все признаки богатства - от дорогих штор до прислуги, и богачи маскировали свои состояния, покупая дешевые вещи. Предметы обихода, маскирующие богатство, стали называться вещами-силуэтами, а в середине XIX века такое название получила самая простая и дешевая разновидность живописи - обвод по контуру.

Слово «хулиган» появилось в полицейских отчетах Лондона в 1894 году при описании молодежных банд, хозяйствовавших в районе Ламбет. Их называли Hooligan Boys по аналогии с уже известным полиции лондонским вором Патриком Хулигэном. Словечко подхватила пресса и вознесла его в ранг целого явления под названием hooliganism (хулиганство).