Иван Кулибин: жизнь и наследие великого изобретателя
1379 06/09/2024
Иван Петрович Кулибин (1735 – 1818) — выдающийся русский изобретатель, инженер и механик. Это можно смело сказать, не боясь впасть в преувеличение. Впрочем, возможно, кое-кто при этих словах скептично улыбнётся. Типа: знаем, знаем, Россия – родина слонов и страна кулибиных. Здесь и паровую машину изобрели раньше Джеймса Уатта, и паровоз раньше Стефенсона. И даже, как говорится в анекдоте, рентген. Ибо писал Иван Грозный боярам: «Я вас насквозь вижу»
Кулибин и кулибины
Такое насмешливое отношение – последствие компании борьбы за русские приоритеты, которую товарищ Сталин развернул в конце 1940-х — начале 1950-х годов. Развернул с дальним прицелом – начать приблизительно в 1953 году очередную мировую войну. Атомную и даже водородную бомбу для этой войны он получил. Спасибо товарищам Курчатову и Сахарову, снабдили ядерным арсеналом.
Но главным арсеналом Советской Армии всегда являлись люди. А люди после Отечественной войны были настроены к будущему противнику, США, благодарно и благосклонно. И не без основания. В военные годы в тылу лакомством были американская тушёнка и американский же яичный порошок. А фронтовики вспоминали безотказную американскую технику, самолёты, танки «Шерман», автомобили «Виллисы» и «Студебеккеры». Тут сколько ни рассказывай об агрессивных планах американских империалистов, народ не слишком поверит. Даже наоборот, найдутся умники, припомнят, что и заводы для СССР американцы строили, и что не только боевая, но и гражданская техника у них на таком уровне, что советской до них «как до Луны раком». Ну как же с такими настроениями воевать? Только с опорой на собственные силы!
И вот по приказу сверху верноподданные историки стали за долю малую искать истинно русских разумников да умельцев. Отыскали немного, хотя и очень старались. По такому случаю даже малость сфальсифицировали кое-где историю. Поплыл в небо на воздушном шаре рязанский подьячий Крякутной, прыгнул с колокольни на самодельных крыльях холоп Никитка. Благодаря этим никогда не существовавшим героям Россия вдруг стала первенствовать в области воздухоплавания. Столь же легендарный и бесплотный крепостной Ефим Артамонов из уральского села Верхотурья сконструировал велосипед и доехал на нём до Санкт-Петербурга. На 17 лет раньше немецкого изобретателя Карла фон Дреза с его дрезиной! Как тут не вспомнить роман А. И. Солженицына «В круге первом», в котором он придумал русского экономиста XIX века Стужайлу-Олябышкина. Об этом выдуманном персонаже девушка-аспирантка даже диссертацию писала.
К великим русским учёным, Ломоносову и Менделееву, не чинясь, подверстали датчанина Витуса Беринга, немца Петера Симона Палласа, остзейского немца физика Генриха Фридриха Эмиля Ленца и изобретателя электрического мотора, гальванопластики и электрического телеграфа Бориса Семёновича Якоби. Два русских электрика, Яблочков и Лодыгин, вполне затмили Эдисона с Теслой. А способный селекционер Мичурин стал звездой истинно русской биологии.
На этой мутной шовинистической волне всплыло и имя Кулибина. Его сделали символом народного гения и трудолюбия. Особо подчёркивалось великорусское происхождение изобретателя. Распространялась мысль о том, что все свои изобретения Кулибин, народный самоучка, придумал и воплотил сам, без влияния и поддержки со стороны иностранных ученых или государства. Жизнь и деятельность изобретателя искажались и романтизировались, так что возникал мифический образ «народного гения», весьма далекий от реальности.
Народ отвечал на созидаемую легенду по-своему, недоверчиво и иронично. Разнообразных рукастых мастеров и умельцев стали незлобно называть «кулибиными». Этот эпоним до сих пор жив. Его охотно употребляют, иной раз, позабыв реального персонажа.
Но мы-то помним!
Жизнеописание
Иван Петрович Кулибин родился 21 апреля 1735 года в слободе Подновье неподалёку от Нижнего Новгорода в семье купца-старообрядца. Нижний Новгород был город бойкий, где крутились большие деньги, а на всякое рукомесло, да ещё при ясной голове спрос был. У старообрядцев головы были ясные, они не пили спиртного и табака не употребляли. Именно потому их было так много в купеческом сословии.
С раннего возраста Иван Кулибин проявлял интерес к механике и технике и проводил много времени за изучением различных механизмов и устройств. В середине 18-го века передовым и наиболее технически продвинутым из существовавших ремёсел было часовое дело. Тут требовалась и острота ума, позволяющая разобраться в хитросплетениях шестерёнок, и умение все эти мелкие и точные детали изготовить. Не забудем, что часовых заводов ещё не существовало, и все мелкие и очень точные детали изготавливались часовщиками вручную. Так что сложную, ещё не существовавшую, науку о допусках и посадках, которая позволяла делать взаимозаменяемые детали и производить ремонтоспособные механизмы, часовщики проходили на практике.
Можно сказать, что экзамен на часовщика Иван Кулибин сдал в июне 1767 года, когда императрица Екатерина II посетила Нижний Новгород. Губернатор Нижнего Новгорода граф Яков Ефимович Сиверс поднёс царице изготовленные местным умельцем Кулибиным золотые часы в виде яйца. Часы эти имели 427 деталей и показывали не только время, но и дни недели, месяцы, лунные фазы. Екатерине II часы понравились, и она назначила Кулибина руководителем механической мастерской при Академии наук. Для Кулибина это назначение значило переезд в столицу, где он стал придворным инженером и получил возможность развивать свои навыки и заниматься изобретательством на профессиональном уровне.
Кулибин наладил работу мастерских при Петербургской академии наук. Под его надзором были все микроскопы, барометры, термометры, весы, астролябии, подзорные трубы и телескопы Академии, а также множество других полезных научных приборов. А ещё без Ивана Кулибина не проходило ни одного развлекательного мероприятия. Он оформлял карнавалы, празднества и балы. Именно Кулибин устраивал всевозможные аттракционы, салюты и «световые шутихи».
Изобретения
Иван Кулибин провёл в Санкт-Петербурге более 30 лет. Он приехал туда в 1770 году в возрасте 34 года. В Санкт-Петербурге Кулибин не только работал в механической мастерской Академии наук, но и сделал немало изобретений. Большая часть этих изобретений по разным причинам не была воплощена в реальность. Перечислим кое-что.
Деревянный арочный мост через Неву
Уроженца Нижнего Новгорода шириной Невы не удивить. Волга возле Нижнего пошире будет. Но и Нева своими широкими водами поражает. Кто просто восторгается красотой, а кто, вроде Ивана Кулибина, замечает неудобство. Император Пётр Великий плохо спланировал столицу, на обеих берегах широкой реки. При этом ни одного постоянного моста в Санкт-Петербурге в то время не было. Строить такие широкие постоянные мосты тогда ни в Европе, ни в мире никто не брался. Поэтому беспроблемная переправа с одного берега Невы на другой была возможна лишь зимой, по льду. Летом же – только на лодках. Муторно и опасно.
В 1776 году Кулибин решил эту проблему, спроектировав постоянный однопролётный деревянный мост через Неву. Ширина пролёта была около 294 метров, а над водой он поднимался на 30 метров. Под такой дугой свободно проходили тогдашние транспортные и военные корабли. Внутри арки моста сооружались две галереи: верхняя предназначалась для пешеходов, нижняя — для транспорта.
Это было во истину фантастическое сооружение! Но его можно было построить, и он бы не обвалился, потому что был правильно рассчитан. Проект Кулибина одобрил великий математик академик Леонард Эйлер. Но механик для верности построил модель моста в одну десятую натуральной величины и зимой 1776 года представил её на всеобщий суд. Деревянная арка длиной почти 30 метров выдерживала нагрузку в 62 тонны. И под такой нагрузкой конструкция простояла около месяца. Деньги на модель моста выделил князь Г. А. Потёмкин-Таврический. Модель доказала свою прочность, простояв еще полтора десятилетия в Таврическом саду. В общей сложности конструкция выдержала 30 лет. В сыром климате Санкт-Петербурга для деревянного сооружения это много. Но строить огромный мост на 30 лет невыгодно. Может заменить дерево более прочным и более долговечным железом? Но подобная арка такого же размера из железа была бы чрезвычайно тяжела. Металлические мосты следовало строить по-другому. Не мудрено, что первый постоянный мост в Санкт-Петербурге построили только в 1850 году. До революции его называли Николаевским, в советское время – Мостом лейтенанта Шмидта, а сейчас – Благовещенским.
Мост, проект которого предложил Кулибин, не был построен. Однако высокую оценку главного работодателя, Екатерины II, о получил. Императрица выдала изобретателю 2000 рублей, а кроме того вручила ему специально изготовленную персональную золотую медаль. На лицевой стороне медали было выбито изображение императрицы, а вокруг – надпись: «Достойному». На реверсе были выбиты рельефы двух древнегреческих богинь, что означало союз науки и искусства, а также надпись: «Академия наук механику Ивану Кулибину». Награда была не только почетной, но также имела важную функцию. Она давала право ее владельцу в любое время свободно входить в Зимний дворец. Такая привилегия была не у многих.
Трудно сказать, как бы выглядел мост Кулибина, если бы его построили. По всему получается, что сооружение это было бы весьма громоздким. Для въезда на мост потребовались бы огромные въездные пандусы. Такая брутальная конструкция перекрывала бы своим видом все прилегающие набережные и невысокие дворцы, построенные в стиле классицизма.
Можно спорить, красивым ли было такое сооружение. Но компьютерная техника творит чудеса. Одна из петербургских фирм построила мост Кулибина в виртуальном пространстве, разместив его приблизительно там, где рассчитывал изобретатель. Теперь каждый может при желании посмотреть, как бы выглядело это инженерное чудо и пожалеть, что мост Кулибина не был построен. Или порадоваться этому.
Часы «Павлин»
В 1781 году князь Г. А. Потёмкин-Таврический купил в Лондоне потрясающий подарок для любимой женщины, то есть, для императрицы Екатерины II, часы «Павлин».
Часы эти были созданы в Лондоне в 1770-х годах мастером-часовщиком и изобретателем Джеймсом Коксом. Кокс специализировался на изысканно украшенных автоматах и часах, для богатых домов и дворцов. В его часах механические фигуры двигались под музыку, разыгрывая настоящие представления.
Часы «Павлин» были сложной многофигурной конструкцией, которая включала фигурки совы павлина и петуха. Фигурки двигались и издавали звуки.
Главной фигурой этих часов является павлин, который символизирует величие и роскошь. Когда часы начинают работать, павлин медленно распускает свой хвост, показывая зрителям его яркие, разноцветные металлические «перья». В это же время петух, сидящий на вершине механизма, начинает кукарекать, а сова вращает голову, добавляя живость всей композиции. Каждая фигура приводилась в действие своим часовым механизмом.
После приобретения часов Григорий Потемкин послал подарок императрице. Когда часы прибыли в Россию у них уже были проблемы с механизмом. Часы требовалось отремонтировать и точно настроить, чтобы все фигуры двигались синхронно и без сбоев.
Ремонт поручили Кулибину.
Механик внимательно обследовал механизмы часов и понял его устройство. Оказалось, что некоторые детали износились, а некоторые потерялись. Механизмы нуждались в значительной регулировке. Кулибин собственноручно изготовил и заменил изношенные части, а также внёс некоторые изменения в механизм, чтобы сделать его более надежным и долговечным. После ремонта, произведенного Кулибиным почти 150 лет назад, часы «Павлин» работают до сих пор. Для посетителей Эрмитажа ежедневно происходит представление. Сова вертит головой, павлин распускает хвост, петух кукарекает… Каждый день в 19 часов начальник отдела хранения и реставрации часов заводит механизм.
Протез для прапорщика Непейцына
6 декабря 1788 года при штурме Очакова семнадцатилетний прапорщик Сергей Васильевич Непейцын был ранен в ногу. Он упал на дно крепостного рва. Непейцыну повезло в первый раз, когда после штурма его отыскали во рве под трупами, и он не истёк кровью. В лазарете ногу ампутировали выше колена. Второе везение – не умер от гангрены.
В восемнадцать лет Непейцын был награжден крестом Святого Владимира 4-й степени и Очаковским крестом. Третье везение?
Хотя было ли это везением? Жизнь только начиналась и уже кончилась. Кому нужен калека? Даже невеста вышла замуж за другого!
В 1790 году юный инвалид отправился в Санкт-Петербург, чтобы получить инвалидную пенсию и место на государственной службе. Жить-то как-то надо!
А вот настоящее везение произошло в 1791 году, когда Непейцын столкнулся с Иваном Петровичем Кулибиным. Кулибин в это время был уже пожилым человеком и среди петербургской роскоши выглядел странно. Борода, простонародный сюртук. По-видимому, при взгляде на молодого инвалида, ему захотелось чем-то помочь бедняге. Чем мог помочь искусный механик? Сделать механическую ногу, протез! Да такой, чтобы не хуже природной ноги был!
Надо сказать, что человеческий организм – очень сложная и хитрая машина. Ногу простой палкой не заменишь. И Кулибин разработал протез сложной конструкции, основой которой было несколько шарниров и пружины. Протез этот максимально имитировал естественное движение ноги при ходьбе и обеспечивал плавность движения. Система рычагов имитировала сгибание и разгибание ноги в коленном и голеностопном суставах. А особый механизм амортизации смягчал удары при ходьбе. Кулибин сделал всё возможное, чтобы конструкция из дерева и металла была лёгкой и, одновременно, прочной. Всё было продумано до мелочей, чтобы обеспечить максимальный комфорт и функциональность. Более того, Непейцын мог настраивать протез под свои физические особенности. Благодаря изобретению Кулибина он смог не только ходить без трости, но поднимался и спускался по лестницам и даже ездил верхом и танцевал. Чёрт возьми, почему-то вспомнилась «Повесть о настоящем человеке»!
Хороший, функциональный, протез и в наше время изготовить непросто. А в конце 18-го века изделие Кулибина смотрелось настоящим чудом.
Протез, созданный Кулибиным, оказался не только удобным, но и очень долговечным. Он служил Сергею Васильевичу Непейцыну в течение всей его оставшейся жизни — с 1791 года и до смерти в 1848 году. Благодаря протезу Кулибина Непейцын вернулся к активной жизни и даже оставался в рядах российской армии. Он принимал участие в войне 1812 года и вышел в отставку в чине генерал-майора.
Самобеглая коляска
В 1791 году Кулибин создал самодвижущуюся повозку, которая могла передвигаться без помощи лошадей, используя педали и механическую передачу. Этот прообраз автомобиля мог бы стать революцией в транспортных средствах, но, к сожалению, тоже не получил широкого применения. Кому были нужны единообразные повозки во времена, когда каждый барин хвастался перед другими своим выездом, количеством лошадей и красотой кареты? К тому же двигателя для этого прообраза автомобиля ещё не было. «Самобеглая коляска» разгонялась усилиями слуги, стоявшего на запятках.
Лифт для императрицы
В 1793 году Екатерине II было уже 64 года. Из-за больных ног преодолеть подъём на второй этаж по дворцовой лестнице ей было уже тяжело. Тогда Кулибин спроектировал для нее подъемник.
Лифт Кулибина представлял собой вертикально движущуюся кабину, установленную на платформе. Платформа лифта поднималась и опускалась благодаря вращению большого винта, установленного вертикально. Вращение винта обеспечивалось механической системой, приводимой в действие рабочими или слугами. Этот механизм напоминал принципы, использовавшиеся в подъёмных устройствах того времени. Для сугубой безопасности кабина лифта подвешивалась на прочных канатах, почти как в лифтах Отиса, появившихся спустя полвека.
Нам трудно представить, но и на императрицу, и на придворных проезд на лифте Кулибина всего-то с первого этажа на второй производило впечатление совершенно ошеломляющее. Известно, что лифт, или как его называли при дворе «подъёмное кресло» стало одним из любимых развлечений и высших сановников, и дворцовой челяди. Ну, как дети, честное слово!
Прожектор
В 1793 году для освещения длинных тёмных коридоров Зимнего дворца Кулибин изобрел прожектор с параболическим зеркалом, которое фокусировало свет свечи в одном направлении, создавая узкий и яркий световой пучок, позволявший освещать предметы, находящиеся на дальних расстояниях. Свет прожектора был настолько силён, что освещал дома, стоящие на другом берегу Невы, то есть на расстоянии около 300 метров. Один прожектор для установки на корабли мастер сделал по заказу Адмиралтейства. Но в военной области дальше образца дело не продвинулось. Однако многие каретники начали изготавливать прожекторы по типу кулибинских в качестве фонарей для карет. Это было какое-никакое, но массовое производство.
Оптический телеграф
В 1794 году Кулибин предложил на базе своего прожектора идею оптического телеграфа, который должен был передавать информацию на большие расстояния при помощи световых сигналов. Блестящая идея опередила необходимость в таком устройстве на несколько десятилетий. По этой причине проект не был реализован. Во времена Кулибина считали ненужным строить какие-то капитальные сооружения для того, чтобы передать сообщение. Куда проще было послать курьера с депешей.
Первый телеграф, не оптический, а электрический построили в Санкт-Петербурге только в 1832 году. Он соединял Зимний дворец и Главный штаб. Расстояние небольшое, через Дворцовую площадь. Но информации было уже столько, что ни курьеров, ни скороходов для разноса сообщений явно бы не хватило. Кстати, построил эту линию Павел Львович Шиллинг (1786–1837). Во времена сталинской борьбы за российские приоритеты, о которой уже было сказано, его тоже приписали к отряду великих русских изобретателей, чтобы утереть нос одному из зарубежных изобретателей телеграфа Вернеру фон Сименсу.
Конец жизни
В 1801 году Кулибин был отправлен в отставку с минимальной пенсией. Ему тогда исполнилось 65 лет, возраст немалый. В 1808 году он покинул Санкт-Петербург и возвратился в Нижний Новгород, где оставался до конца своей жизни. Он скончался в 1818 году в возрасте 82 года. Несмотря на то, что в Санкт-Петербурге Кулибин заработал немало, умер он почти в нищете. В чём дело?
Под конец жизни Кулибиным овладело великое желание построить вечный двигатель. Будучи талантливым инженером, он не превзошёл в теории ни физику, ни механику. Не только о законе сохранения энергии он не имел понятия, но и о существовании собственно энергии не догадывался. Отсюда – страстное желание исхитриться и построить некоторое колесо с грузами, которые бы при вращении колеса перемещались так, чтобы способствовать безостановочному колеса вращению. Большая часть средств, на которые можно было бы прожить безбедную старость, ушли на безуспешные эксперименты.
Всё-таки правильно говорится, что нет ничего более практичного, чем хорошая теория. Эх, если бы великий механик ещё и теоретическую механику превзошёл!
