Текст книги "На пользу и славу Отечества (с илл.)"
Автор книги: Геннадий Черненко
сообщить о нарушении
Текущая страница: 3 (всего у книги 4 страниц)
Самоходное судно
С детских лет видел Кулибин тяжкий труд волжских бурлаков. Еще не были изобретены пароходы. По Волге ходили расшивы – большие, вместительные суда. На них и перевозились различные товары.
Вниз, по течению, они плыли сами. А вот вверх, против течения, расшиву надо было тащить силой. Тогда и впрягались в лямки бурлаки. Они шли по берегу и, упираясь ногами в песок, камни, тянули тяжело нагруженное судно.
Это был каторжный труд. Чем заменить бурлаков? Как заставить судно самому двигаться против течения реки? Иван Петрович и в Петербурге продолжал над этим думать.
– Глядите, глядите, само идет! – восклицали петербуржцы в один из летних дней 1782 года.
И верно, по Неве быстро двигалось небольшое судно. Шло само против течения. Испытывался «водоход» Кулибина. Устройство его было несложно. Кулибин установил на «водоходе» колеса с лопастями. К валу этих колес привязывался прочный канат. К другому концу каната был прикреплен якорь. На лодке якорь завозился вперед. Течение вращало лопастные колеса. Канат наматывался на вал, и судно подтягивалось к якорю.
Понятно, хлопотно было с этим якорем и канатом. Но все же куда легче, чем тянуть бурлацкую лямку.
В жизни Кулибина между тем намечались серьезные перемены. В письмах родным Иван Петрович все чаще и чаще жалуется на трудную жизнь. Изобретения его не используются. «Обстоятельства мои все без известности и поныне, коих кажется и надежды к лучшему не предвидится», – писал он весной 1800 года. Кулибин уезжает на родину, в Нижний Новгород. Навсегда.
Здесь он и построил свое большое самоходное судно. Оно было похоже на обычную волжскую расшиву, но имело колеса с лопастями. На судно погрузили более восьми тысяч пудов песку. С этим грузом самоходная расшива легко двигалась против течения.
Иван Петрович надеялся: придут купцы, увидят его самоходное судно, заинтересуются, начнут строить такие суда. Нет, никто не заинтересовался. «Зачем? – рассуждали купцы. – Бурлаков достаточно. Только позови. Труд их дешев. А самоходное судно – дело новое. Лучше уж по-старому, с бурлаками».
Горько было Кулибину. Да разве только самоходное судно осталось непризнанным? А его чудесный арочный мост? А прожектор? А новый телеграф?
Умер Иван Петрович в 1818 году, прожив долгую жизнь. Умер в бедности и забвении.
Однажды, еще в Петербурге, на каком-то празднике Кулибин встретился с Александром Васильевичем Суворовым. Великий полководец подошел к нему, взял под руку, спросил о здоровье и, повернувшись к гостям, громко сказал:
– Он изобретет нам ковер-самолет.
Ковра-самолета Кулибин не изобрел, но прославил себя другими замечательными изобретениями.
Русский «паровой дилижанец»
Ефим Алексеевич и Мирон Ефимович Черепановы
1774-1842, 1803-1849
Рождение железных дорог
Среди чертежей и рисунков, оставленных Кулибиным, был набросок паровой машины, усовершенствованной английским изобретателем Джемсом Уаттом. Эту машину можно было уже применить даже на транспорте, на железных дорогах.
Осенью 1829 года около английского города Рейнхилла стучали топоры и визжали пилы. Вдоль новенькой железнодорожной линии возводились трибуны для зрителей. Дело в том, что на небольшом участке строящегося железнодорожного пути должны были состояться соревнования паровозов.
На «паровых коней» смотрели тогда как на диковинку. Конструкторы и строители паровозов еще сами толком не знали, как их строить.
И вот состязания начались. Паровозы по очереди выходили на старт и затем что было мочи неслись вперед, к финишу.
Победителем оказался паровоз, носивший громкое название «Ракета». Маленький – бочка на четырех колесах, высоко вздыбленная труба. Он развил скорость почти пятьдесят километров в час и был признан лучшим. Создал его Джордж Стефенсон – известный на всю Англию строитель железных дорог и паровозов.
Нет, «Ракета» не была самым первым в мире паровым экипажем. Самым первым стал паровоз другого англичанина, инженера Тревитика, построенный в 1803 году.
Каким неуклюжим выглядел этот паровоз! Колеса его приводились во вращение с помощью сложной зубчатой передачи. С другой стороны крутилось огромное маховое колесо.
Пять лет спустя Тревитик построил еще один паровоз. На окраине Лондона он проложил кольцевую рельсовую дорогу, а вокруг нее соорудил высокий забор. Паровоз (ему было дано забавное название «Поймай меня, кто может!») возил тележку с пассажирами. Желающие могли купить входной билет и занять место в тележке.
Тревитик думал таким способом привлечь внимание к своему паровозу. Но время для них еще не наступило, хотя и быстро приближалось. И тут свою важную роль сыграл Джордж Стефенсон – сын кочегара и сам в прошлом кочегар и механик. Он стал бороться за железные дороги. Можно сказать, что первой настоящей железной дорогой стала линия, протяженностью около сорока километров, соединившая два крупных английских города – Ливерпуль и Манчестер. Она была построена под руководством Стефенсона в 1830 году. Стефенсоновские паровозы перевозили по ней и грузы, и пассажиров.
Другие страны в то время не имели ни железных дорог, ни паровозов.
Отец и сын
За несколько тысяч километров от Англии, на Урале, о паровозах ничего еще не знали. Вести тогда доходили не скоро.
Обширную территорию Пермской губернии занимали владения заводчика Н. Н. Демидова. Здесь находились рудники, чугуноплавильные, железоделательные и медеплавильные заводы. На Демидова трудились около сорока тысяч «душ» крепостных. На Выйском железо– и медеплавильном заводе работал плотинным Ефим Черепанов. Как его дед и отец, Ефим Алексеевич был крепостным. В одной старинной бумаге о нем говорилось: «Черепанов – росту среднего, лицом весноват, волосы на голове и борода – рыжие, борода невелика, глаза серы».
Теперь уже никто и не помнит, что это за должность такая – плотинный. А она была важной и ответственной. От плотинного зависело: в порядке ли водяные колеса, исправно ли двигаются на заводе многопудовые молоты и воздуходувные мехи, достаточен ли напор воды, прочны ли плотины. Но Ефима Черепанова интересовали не только плотины и водяные колеса. Прекрасный мастер и большой знаток механики, он любил «вымышлять новые орудия», которые могли бы облегчить тяжелый труд крепостных.
Рядом с отцом всегда был его старший сын – Мирон. Радовало это Ефима Черепанова.
– Присматривайся к делу, – говорил он сыну. – Придет время, заменой мне станешь.
Да Мирон и без напоминаний старался перенять отцовское уменье, а руки у обоих были золотые, головы светлые, глаза зоркие.
Хозяин «сделал милость» (неслыханное дело!) – назначил Ефима Алексеевича, крепостного, главным механиком. «Сие сделал я для того, – писал Демидов Черепанову, – чтобы другие, видя тебя примером, как я награждаю, могли бы после сами стараться доходить до моих милостей».
Знал Черепанов-старший, что за границей уже вовсю применяются паровые машины. «И у нас оные употребить можно и должно», – писал Ефим Алексеевич в Петербург Демидову. Он брался сам изготовить паровой двигатель.
Да разве крепостной способен построить такой сложный механизм? Этого Демидов никак себе представить не мог. Он отвечал Черепанову, что «без математических расчислений сделать оное невозможно». А если машина и будет все-таки построена, то за первой же «малой неполадкой совершенно остановится».
Но, как говорится, не было бы счастья, да несчастье помогло. Осенью 1825 года на медном руднике, где работали Черепановы, произошел сильный пожар. Огонь уничтожил водяные колеса. Работать над паровой машиной Черепановым было разрешено.
Два года им понадобилось, чтобы построить машину и заставить ее выкачивать воду из рудника. Затем они сделали еще две машины. И все работали хорошо, надежно. Не заметить этого было, конечно, уже нельзя. Посмотреть на произведение рук замечательных мастеров приехал сам главный начальник горных заводов хребта Уральского. Посмотрел, заахал и решил представить Черепанова-отца к награждению золотой медалью.
В Петербурге переполошились. Наградить золотой медалью крепостного? Такого еще не бывало! Будь Черепанов дворянином, купцом, заводчиком – тогда другое дело. Нет, крепостного – нельзя, неудобно. И Ефим Черепанов вместо золотой был награжден серебряной медалью на красивой аннинской ленте.
«Паровой дилижанец»
Как ездили тогда в России? На лошадях. Однако только богатые люди имели собственные кареты. А дальнее путешествие в возке, особенно в осеннюю или весеннюю распутицу было нелегким испытанием. Положение облегчилось, когда между большими городами стали ходить дилижансы – кареты, вмещавшие несколько десятков пассажиров. Народ прозвал их «нележанцами», поскольку спальные места там не предусматривались. Впрочем, простой народ в дилижансах не ездил, так как стоимость проезда была слишком высока.
От мысли, что и в России будут построены железные дороги, царских министров бросало в жар. Дороги эти, говорили они, «уравняют всех». Разве можно допустить, чтобы в одном вагоне, на одной скамье сидели фабрикант и рабочий, помещик и крестьянин? Пусть уж все остается как есть.
Когда у Черепановых возникла замечательная идея построить паровоз? Сами ли они пришли к ней или прочитали о паровозах в какой-нибудь газете или журнале? Этого никто не знает. Известно только, что в самом начале 1830 года, то есть еще до открытия железной дороги Ливерпуль – Манчестер в Англии, они уже работали над своим паровозом.
Почти до всего им приходилось доходить самим. Никаких книг, никаких статей, где бы подробно описывалось устройство паровозов, в России еще не было напечатано. Более того, паровоз никто еще не называл паровозом. Говорили: «сухопутный пароход», «паровая повозка», «тяговлачительная машина».
Случай помог и в этом деле. Мирон Черепанов проявил себя настолько опытным мастером, что заводское начальство решило послать его в Англию осмотреть тамошние заводы.
Никто не обязывал Черепанова знакомиться с паровозами. Но разве мог он, давно уже «заболевший» паровыми повозками, не посмотреть на стефенсоновские локомотивы?
Посмотреть-то он мог. Да только англичане, хозяева железных дорог, раскрывать своих секретов не собирались. Внутрь паровозов заглядывать не разрешали. А чтобы снять чертежи или зарисовать детали, об этом и речи быть не могло. Вечером в гостинице Мирон Ефимов говорил в сердцах своим землякам:
– Скрытничают. Да что я, шпион какой-то! Мне ведь себя проверить хочется, верны ли мои расчеты. А они: «Нельзя, секрет фирмы!» Тьфу! Ничего, сами придумаем. Не боги горшки обжигают.
Но даже такое короткое знакомство с паровозами было полезным. Черепановы еще упорнее стали работать над «паровым дилижанцем», как окрестили их паровоз на Выйском заводе.
Паровоз отправляется в путь
Конечно, отец и сын строили паровую повозку не вдвоем. Им помогали заводские мастера: кузнецы, слесари, плотники. Всего участвовали в сооружении паровоза около двадцати человек.
Строительство быстро продвигалось вперед. Летом 1834 года заводская контора докладывала: «Пароходный дилижанец отстройкою совершенно окончен, а для ходу оного строится чугунная дорога».
Эта опытная дорога, проложенная от здания завода по Выйскому полю, была короткой, чуть больше восьмисот метров. Вывели паровоз. Сзади прицепили фургон с запасом древесного угля, а к фургону – повозку для груза и пассажиров.
Сбежался народ. Окружили «железное чудо». Гомон, возгласы.
– Неужели и вправду поедет?
– Как бы не рванул котел, – опасливо заметил кто-то.
– Есть желающие прокатиться? – громко спросил Мирон Черепанов. Он уже взобрался на маленькую площадку позади котла и взялся за рычаги управления.
Человек тридцать бросились к повозке, набились в нее. Черепанов дал свисток, и паровоз медленно двинулся в путь. Колеса застучали сильнее. Паровоз набирал скорость.
После первых испытаний еще много раз «паровой дилижанец» выходил на рельсы.
Свою машину Черепановы предназначали, главным образом, для перевозки руды. Они решили построить еще один паровоз, более мощный. Новый локомотив был раз в пять сильнее, мог везти груз весом до тысячи пудов, то есть до шестнадцати тонн. Однако с неменьшим успехом он мог бы возить и пассажиров, проходить расстояние в десятки и сотни километров. Черепановы как раз об этом и мечтали. Да где там! Начальство и так считало их «затею» чересчур расточительной. Строить новые паровозы им уже больше не пришлось. Жить – и не творить. Горше беды для Черепановых быть не могло.
Из сообщений газет они знали, что под Петербургом прокладывается железная дорога длиной в двадцать шесть километров, которая соединит столицу с Павловском, а паровозы для нее куплены английские.
Ефима Алексеевича не стало летом 1842 года. Спустя семь лет не стало и его сына, Мирона Ефимовича. В это время уже полным ходом шло строительство дальней железнодорожной линии Петербург – Москва, и через два года она была открыта.
Прошло много лет. Имена творцов первого русского паровоза теперь широко известны. А в городе Нижнем Тагиле (недалеко от него находился Выйский завод) стоит памятник Черепановым. На мраморном постаменте – две бронзовые фигуры. Отец и сын рассматривают чертеж. Они обсуждают конструкцию нового паровоза.
«Человечество не останется вечно на Земле»
Константин Эдуардович Циолковский
1857-1935
Дорога во вселенную
А теперь рассказ еще об одном замечательном человеке. О нем справедливо говорят: «Он открыл дорогу к звездам».
Вы уже, наверное, догадались, о ком идет речь. Конечно же, об Константине Эдуардовиче Циолковском.
Он родился в большом селе Ижевском на Рязанщине в 1857 году. До десятилетнего возраста Константин рос таким же, как все его сверстники: веселым, озорным, любопытным. Любил мечтать и фантазировать и, бывало, отдавал младшему брату все копейки и пятачки, которые удавалось скопить, за то, чтобы тот слушал его фантазии.
«Мы были маленькие, – рассказывал Циолковский, – и мне хотелось, чтобы и дома, и люди, и животные – все тоже было маленькое». Мечтал стать силачом и представлял: вот он прыгает выше забора, через дома и деревья, ловко взбирается по шесту и веревке. А то воображал, что тяжесть вообще исчезла – чуть-чуть оттолкнулся, взмахнул руками и полетел, плавно поплыл в воздухе.
Но так было до десяти лет. Потом – болезнь, скарлатина, и мальчик оглох. Правда, не полностью, но слышал Константин очень плохо. «Братья учились, – вспоминал он, – я учиться не мог».
Его учителями стали книги. Он с увлечением мастерил, изобретал. То соорудит игрушечную коляску с пружиной, то музыкальный инструмент. Делал простые физические приборы. Изготовил даже токарный станок.
Ни школы, ни института, вообще никакого учебного заведения Циолковский так и не окончил, но всю жизнь занимался самообразованием. Самостоятельно изучил физику, химию, астрономию, высшую математику.
Константин Эдуардович стал учителем. Он учил ребят арифметике, геометрии, физике. А в свободное время разрабатывал свои изобретения и научные проекты, писал книги и статьи, трудился в домашней мастерской.
У Циолковского была большая семья. Скромного учительского жалованья едва хватало, чтобы как-то сводить концы с концами. Другой, слабый, не верящий в свои идеи человек, не видя никакой поддержки, сдался бы, опустил руки. Циолковский продолжал научную работу и верил, что в будущем она принесет человечеству «горы хлеба и бездну могущества».
Его по-прежнему интересовал мир, лишенный тяжести, странный, совершенно необычный мир, где вещи, люди, животные – все-все не имеет веса, где нет ни пола, ни потолка, ни верха, ни низа. «Я отлично помню, – рассказывал Константин Эдуардович, – что моей любимой мечтой в самом раннем детстве, еще до книг, было смутное сознание о среде без тяжести, где движения во все стороны совершенно свободны и безграничны и где каждому лучше, чем птице в воздухе. Откуда явились такие желания – я до сих пор не могу понять. И сказок таких нет, а я смутно верил и чувствовал, и желал именно такой среды без пут тяготения».
Еще очень молодым человеком Циолковский начал размышлять о жизни в космическом пространстве, в среде без воздуха и тяжести. Он ясно понимал значение большой скорости для космического полета, но как достичь ее, в то время не представлял.
Жил он тогда в маленьком городишке Боровске Калужской губернии. Вставая чуть свет, Константин Эдуардович до ухода в училище успевал поработать над своими изобретениями и рукописями. В Боровске он начал писать работу под названием «Свободное пространство» – что-то вроде научного дневника, размышлений путешественника, побывавшего в космическом пространстве. «Каким мертвым, ужасным представляется это черное небо, блестящие звезды которого совершенно неподвижны, – писал молодой ученый. – Страшно в этой бездне, ничем не ограниченной и без родных предметов вокруг: нет под ногами Земли, нет и земного неба!»
Но как же передвигаться в пространстве, где не на что опереться, даже на воздух? Циолковский предлагает использовать для этого реактивный двигатель, точнее – пушку, мирную пушку, стреляющую шарами. После выстрела шар летит в одну сторону, а пушка вместе с космическим кораблем по закону механики движется в другую. Можно сделать и по-иному, рассуждал ученый, можно поставить на корабле баллон с газом. Струя газа заменит шары. Но это в космосе, в свободном пространстве. А как добраться туда? Ответа Циолковский не находил.
«Яблоко Циолковского»
«Долго на ракету я смотрел, как все: с точки зрения увеселений и маленьких применений», – писал Константин Эдуардович. Не раз доводилось видеть ему праздничные фейерверки, любоваться гроздьями огней, вспыхивающими в темном, вечернем небе. Он восхищался: «Какая красота!» И ничего, кроме восхищения, не вызывали в нем полет и огни фейерверочных ракет. Конечно, Циолковский знал и то, что уже давно изобретены боевые пороховые ракеты. Но и они ничего ему не подсказывали.
Однажды, в 1896 году, в Калуге Константину Эдуардовичу попала в руки маленькая книжка с длинным, но очень точным, ученым названием – «Новый принцип воздухоплавания, исключающий атмосферу как опорную среду». Написал ее незнакомый ему петербургский изобретатель Александр Петрович Федоров. Прочитал ученый первые строки (обращение к читателям) и понял – столичному изобретателю тоже приходилось не сладко: бедность, насмешки, непонимание. Федоров просил поддержать его, кто чем может, писал, что даже простое сочувствие и добрые слова ему важны. Для этого он и выпустил свою работу. «Лишь худое дело боится света, – писал изобретатель, – а для хорошего – чем больше его, тем лучше».
О чем же говорилось в книжке? Федоров описывал изобретенный им летательный аппарат. Простенький рисунок пояснял, как аппарат устроен. Двигателями ему служили трубы, в один конец которых подавался сжатый газ. Из другого конца газ вырывался. Короче говоря, аппарат являлся самой настоящей ракетой.
Труб-двигателей было несколько. Одни, главные, поднимали машину. Другие толкали ее вперед. Третьи служили реактивными рулями. Для полетов в космос Федоров свой аппарат не предназначал, как и Николай Кибальчич, – лишь для передвижения над землей, в воздухе. Но Циолковский увидел в этом изобретении совсем, совсем другое. Вот он, ответ – ракета! Воздух ракете не нужен. Он даже помеха ей. Ракета может прекрасно лететь и в пустоте. Она способна развить колоссальную скорость. Вот что вынесет землян в межпланетное пространство! К Луне, Марсу, Венере!
Никаких расчетов в книжке не приводилось, и Циолковский взялся за вычисления, начал создавать науку о полете космической ракеты, теорию космонавтики. Вскоре он закончил знаменитый труд «Исследование мировых пространств реактивными приборами» – самую главную свою работу. «Предлагаю реактивный прибор, – писал ученый, – то есть род ракеты, но ракеты грандиозной и особенным образом устроенной. Мысль не новая, но вычисления, относящиеся к ней, дают столь замечательные результаты, что умолчать о них было бы недопустимым».
Прошло еще пять лет, и эта замечательная работа была напечатана в петербургском журнале «Научное обозрение». А началось все с тоненькой книжки А. П. Федорова. Недаром сам Константин Эдуардович писал: «Она толкнула меня к серьезным работам, как упавшее яблоко к открытию Ньютоном тяготения».
Как же выглядела межпланетная ракета Циолковского? В виде огромнейшей капли. В передней части ее находилась кабина космонавтов, запасы воздуха, все необходимое для нормальной жизни. Позади кабины – баки с топливом, двигатель.
Ученый пришел к выводу, что порох для космической ракеты не подходит. Пороховая ракета не сможет развить нужной скорости. Необходимо жидкое топливо. При сгорании оно выделяет значительно больше энергии. И Циолковский предлагал в качестве топлива взять смесь жидкого водорода с жидким кислородом.
Топливо сгорает. Образуются газы, которые с большой скоростью вырываются из конического раструба, сопла, позади ракеты. Газы летят назад, ракета – в противоположном направлении, вперед. Газы толкают ракету.
Много очень важного предусмотрел ученый в своем межпланетном корабле: рули для управления полетом, аппараты, снабжающие путешественников кислородом, приборы для научных исследований в космосе. И все же он давал только приблизительный «портрет» космической ракеты. Циолковский это понимал. Он считал: «Пройдут, вероятно, сотни лет, прежде чем высказанные мною мысли найдут применение и люди воспользуются ими».
