Кто такой кулибин и что он изобрел


Что изобрел Кулибин? (8 фото)

22 апреля 2016 Автор: nlo-mir Человек 1230

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.

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.

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:

Другие статьи:

nlo-mir.ru

Иван Петрович Кулибин — механик, инженер, изобретатель. — Сообщество «Кулибин Club» на DRIVE2

Иван Петрович Кулибин

Выдающийся русский механик, инженер и изобретатель, основоположник отечественной технологии производства оптического стекла, создатель новых мостовых конструкций.«Кулибин» — так до сих пор называют талантливых мастеров-самоучек. И это не случайно. Вклад Ивана Петровича Кулибина в российскую и мировую науку столь значителен, что он по праву считается символом русского изобретательства. Он намного опередил свое время: создал механические устройства и предложил проекты, многие из которых были оценены лишь спустя столетие. Он был многогранно талантлив, оставил в наследие потомкам множество изобретений, полезных в разных сферах жизни.

Иван Петрович Кулибин родился 10 апреля 1735 года по старому стилю 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. И с тех пор, как он починил «замысловатый снаряд, показывающий делянки суток» губернатору Аршеневскому, пошла народная молва о необыкновенном умельце. Нижегородская знать, дворяне, помещики, купцы стали постоянными клиентами Кулибина.

В 1767 году, во время поездки Екатерины II по волжским городам, представленный губернатором Иван Кулибин продемонстрировал государыне свои изобретения, а также рассказал о часах, которые замыслил смастерить в ее честь.Часы.

Часы подаренные императрице.

Через два года он привез царице телескоп, микроскоп, электрическую машину и уникальные часы размером с гусиное яйцо, которые в полдень исполняли музыку, сочиненную Кулибиным в честь приезда императрицы Екатерины II в Нижний Новгород. Государыню поразил встроенный механизм театра-автомата: «В нем ежечасно растворялись маленькие царские двери, за которыми виднелся Гроб Господень, по сторонам двери стояли два воина с копьями. Отворялись двери златого чертога, и появлялся ангел. Камень, приваленный к двери, отваливался, дверь, ведущая в гроб, открывалась, стража падала ниц. Через полминуты появлялись жены-мироносицы, куранты играли три раза молитву «Христос Воскресе», и двери затворялись».

Поднесенный императрице дар произвел на нее столь сильное впечатление, что она предложила талантливому мастеру возглавить механические мастерские Академии наук. Кулибин принял предложение. Так начался новый, самый яркий, этап в жизни и творчестве «нижегородского посадского, вельми прилежного до всякого сотворения премудростей диковинных».

Однако часы оставались самой большой страстью «главного механикуса отечества», он создавал проекты разнообразных часовых механизмов от «часов в перстне» до башенных гигантов. Карманные «планетные» часы Кулибина, кроме указания на время, показывали месяцы, дни недели, времена года, фазы Луны.

Изобретательство к этому времени стало неотъемлемой частью жизни Ивана Петровича. Одним из первых он обратил внимание на необходимость мостостроительства. В 70-х годах XVIII века Кулибин спроектировал первый однопролетный деревянный мост через реку Неву, а в конце 1776 года успешно прошли испытания 14-саженной модели этого моста.

Часы.

Прожектор.

Прожектор Кулибина, дающий мощный световой поток от одной свечи.

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.

Также Кулибин создал карманные электрофоры. С тех пор, как при помощи обыкновенных зеркал Кулибин осветил темные переходы Царскосельского дворца, он неизменно участвовал в оформлении различных карнавалов, празднеств, торжественных ассамблей, балов, устраивая всевозможные фейерверки, «световые шутихи», оптические забавы, аттракционы.

Самобеглая коляска и другие истории.

Самокатка Кулибина.

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.

Протез ноги.

Протез ноги разработанный Кулибиным.

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.

Подъемное кресло —

Подъёмное кресло (прообраз лифта) Кулибина.

первый в мире лифт — стало одним из любимейших развлечений высших сановников и дворцовой челяди.

МостыВ 1770-х годах Иван Кулибин спроектировал деревянный одноарочный мост через реку Неву с длиной пролета 298 м (вместо 50-60 м, как строили в ту пору). В 1766 он построил модель этого моста в 1/10 натуральной величины. Она была испытана специальной академической комиссией. Проект получил высокую оценку математика Л. Эйлера, по модели Кулибина проверившего правильность своих теоретических формул. Однако проект не был осуществлен, хотя мост облегчил бы жизнь петербуржцев в периоды наводнений. С 1891 года Кулибин работал над вариантами металлического моста, но проект, несмотря на полную техническую обоснованность, был отклонен правительством.

Мост

Мост через Неву.

Оптический телеграф, «водоход», машины для добычи соли, мельницы, водяное колесо, даже фортепиано и многое другое — вот многообразное наследие Ивана Петровича, который был награжден Екатериной II специальной именной золотой медалью на Андреевской ленте с надписью «Достойному. Академия наук — механику Ивану Кулибину».

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».

Геодезические, гидродинамические и акустические приборы, готовальни, астролябии, электрические банки, телескопы, подзорные трубы, микроскопы, солнечные и иные часы, барометры, термометры, ватерпасы, точные весы — таков далеко не полный перечень сделанного в мастерских под руководством Кулибина. Поле деятельности его необозримо. Особенно удивляет обилие оставленных им чертежей — около 2000 штук, от чертежей оптических и физико-химических приборов до грандиозных проектов мостов, машин, судов и зданий

Черты личности Кулибина

Неутомимый новатор, Иван Петрович был консервативен в привычках и домашнем быту. Никогда не курил табак и не играл в карты. Писал стихи. Любил званые вечера, хотя на них только балагурил и шутил, так как был абсолютным трезвенником. При дворе, среди расшитых мундиров западного покроя, Иван Кулибин в длиннополом кафтане, высоких сапогах и с окладистой бородой казался представителем другого мира. Но на балах он с неистощимым остроумием отвечал на насмешки, располагая к себе добродушной словоохотливостью и прирожденным достоинством в облике

Семейная жизньКулибин был трижды женат, третий раз женился уже 70-летним стариком, и третья жена принесла ему трех дочерей. Всего у него было 12 детей самого разного возраста: и бородатые мужчины и малолетние девочки. Всем своим сыновьям он дал образование.

Последний период жизни.

Последние десять лет своей жизни Кулибин провел в большой нужде, и в день его смерти в доме не было ни копейки. В свое время он легко мог бы разбогатеть, например, на изобретенном им протезе — каждая война увеличивала число инвалидов. Но, оказывается, Кулибин «в секрете» давно уже работал над вечным двигателем. Эта работа отнимала у него большую часть времени и средств и была любимой. «Более 40 лет времени занимался я во изыскивании самодвижущейся машины, упражнялся в делании опытов ее секретно, потому что многие ученые почитают сие изобретение за невозможное, даже смеются и ругаются над теми, кто в том изыскании упражняются» (1817).

www.drive2.ru

Кулибин Иван Петрович: изобретения

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 русского изобретателя 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 изобретателя охватывает 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 изобретения были уникальными для того времени. Проекты их основывались на глубоких знаниях законов механики и физики. К сожалению, многие идеи не были воплощены в жизнь.

Читайте также:

Иоганн Бесслер и его вечный двигатель: миф или правда?

Интересные факты про Пушкина

vseonauke.com

Что изобрел Кулибин?

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 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.

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.

Знаменитый однопролетный мост через Неву — как он мог бы выглядеть, если бы был построен. Его расчет Кулибин выполнял на моделях, в том числе в масштабе 1:10.

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.

Самобеглая коляска Кулибина отличалась сложной системой привода и требовала от водителя значительных усилий. Это был второй в истории веломобиль.

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.

Знаменитые часы-яйцо, сработанные Кулибиным в 1764—1767 годах и подаренные Екатерине II на Пасху 1769 года. Во многом благодаря этому подарку Кулибин возглавил мастерские при Петербургской академии наук. Ныне хранятся в Эрмитаже.

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.

Фонарь-прожектор, созданный в 1779 году, так и остался технической диковинкой. В быту — в качестве фонарей на экипажах — применялись лишь его уменьшенные версии.

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.

Вечный двигатель

Об изобретениях самого Ивана Кулибина написано немало. Но биографы всегда старались обойти вниманием его работу над вечным двигателем, которая, казалось, не красит гениального механика. Мысль заняться изобретением чудо-двигателя зародилась у Кулибина в начале 70-х годов XVIII века, когда он служил механиком при Петербургской академии наук. Опыты над вечным двигателем отнимали у него не только время и силы, но и немалые личные средства, заставляя влезать в долги. В те времена закон сохранения энергии еще не был точно обоснован. Кулибин не имел солидного образования, и ему, механику-самоучке, трудно было разобраться в этом непростом вопросе. Люди, окружавшие его, также не могли помочь. Одни не умели ясно объяснить его заблуждение. Другие сами не были убеждены в том, что энергия из ничего не берется и никуда не исчезает. Наконец, третьи сами верили, что вечный двигатель возможен, и побуждали Кулибина продолжать поиски. К числу последних относился, например, известный писатель и журналист Павел Свиньин. В своей книге о Кулибине, изданной в 1819 году, спустя год после смерти Ивана Петровича, он, имея в виду кулибинский вечный двигатель, писал: «Жаль, что не удалось ему кончить сего важного изобретения. Может быть, он был бы счастливее своих предшественников, останавливавшихся на сем камне преткновения; может быть, он доказал бы, что вечное движение не есть химера механики...» Удивительно, но работу Кулибина по изобретению вечного двигателя поддерживал даже великий Леонард Эйлер.' «Любопытно заметить, - писал Свиньин, - что Кулибин поощрен был к сему открытию знаменитым математиком Эйлером, который на вопрос, какого он мнения насчет вечного движения, отвечал, что почитает его существующим в природе и думает, что оно обретется каким-нибудь счастливым образом, подобно откровениям, почитаемым до того невозможными». И Кулибин всегда обращался к авторитету Эйлера, когда ему приходилось защищать идею вечного двигателя от критиков. В «Известиях» академии была напечатана статья «Совет мечтающим об изобретении вечного или бесконечного движения». В ней говорилось: «Изобресть непрерывное движение совсем невозможно... Сии бесполезные исследования крайне вредны потому наипаче (особенно), что от них многие семейства разорились и многие искусные механики, которые могли бы оказать обществу знанием своим великие услуги, потеряли, достигая до решения сей задачи, все свое имение, время и труды». О том, читал ли эту статью Кулибин, никто не знает. Известно только, что несмотря на мнение Академии наук он со свойственным ему упорством продолжал работать над вечным двигателем с уверенностью, что даже эта задача будет рано или поздно решена. Кулибин разработал целый ряд моделей своей машины. За основу он взял старую идею, известную еще со времен Леонардо да Винчи, а именно: колесо с перемещающимися внутри него грузами. Последние должны были все время занимать положение, нарушающее равновесие, и вызывать, казалось бы, безостановочное вращение колеса. За рубежом тоже работали над созданием вечного двигателя. Кулибин внимательно следил за этими работами по доходившим до него сообщениям. А однажды, в 1796 году, согласно повелению Екатерины II, ему довелось даже рассматривать и оценивать один из таких иностранных проектов. Это был вечный двигатель немецкого механика Иоганна Фридриха Гейнле. Иван Петрович не только «с наивозможным тщанием и прилежностью» изучил чертеж и описание иноземного перпетуум-мобиле, но и сделал его модель. Она состояла из двух перекрещивающихся трубок с мехами, наполненными жидкостью. При вращении такого креста жидкость по трубкам перетекала бы из одних мехов в другие. Равновесие, по мысли изобретателя, должно было теряться, и вся система - приходить в вечное движение. Модель двигателя Гейнле, конечно, оказалась неработоспособной. Проводя с ней опыты, Кулибин, как он писал, «не нашел желаемого в том успеху». Но это нисколько не поколебало его веру в сам принцип вечного движения.

Осенью 1801 года Иван Петрович возвратился из Петербурга на родину, в Нижний Новгород. Он и здесь не оставил свои безуспешные поиски вечного движения. Прошло много времени, наступил 1817 год. И вот однажды в столичной газете «Русский инвалид» за 22 сентября Кулибин прочел заметку, прозвучавшую для него подобно грому. В заметке сообщалось, что некий механик Петере из Майнца «изобрел, наконец, так называемое вечное движение (perpetuum mobile), которого тщетно изыскивали в продолжение многих веков».

www.kramola.info


Смотрите также

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

*

Можно использовать следующие HTML-теги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>