Текст книги "Русский изобретатель и конструктор Кулибин"

Автор книги: Иван Артоболевский

сообщить о нарушении

Текущая страница: 2 (всего у книги 3 страниц)

III

Хотя царское правительство не принимало никаких мер к тому, чтобы проекты Кулибина были осуществлены, внешне оно осыпало Кулибина всякими милостями. Царица, изображавшая собой покровительницу наук и искусств, приглашает Кулибина во дворец и награждает его специально выбитой медалью на андреевской ленте. На лицевой стороне медали был портрет Екатерины, а на оборотной – изображение двух богинь, символизирующих науку и искусство. Эта медаль давала Кулибину свободный доступ ко двору.

Но в кулибинских изобретениях двор в первую очередь видел предметы для забавы, вещи эффектные и пригодные для зрелищ. Замечательные изобретения Кулибина льстили тщеславию царицы. Кулибин был втянут в атмосферу придворной жизни. Он присутствует на всех празднествах и торжествах. Он сопутствует царице в ее поездках, устраивает иллюминации на придворных балах, исправляет различные забавные игрушки, которыми развлекается двор, собирает астрономические приборы, выписываемые царицей из-за границы, и т. д.

Так, например, в 1772 году, когда любимец Екатерины знатный вельможа Лев Нарышкин дал пышный бал в честь царицы, он решил развлечь гостей автоматом, представляющим механическую фигуру старика, сидящего в кресле. Старик мог перебирать игральные карты, считать деньги и передвигать шашки. Этот автомат был вывезен из-за границы цесаревичем Павлом и подарен Нарышкину. Для сборки и наладки автомата был приглашен известный итальянский механик Бригонций. Однако все попытки Бригонция собрать и пустить хитроумный автомат ни к чему не привели. Тогда Нарышкин срочно вызвал Кулибина, который подробно изучил весь механизм, а потом собрал и наладил автомат.

Известен также случай, когда Кулибин починил английские часы с павлином, принадлежавшие Потемкину, исправить которые отказались все петербургские часовщики. Когда в 1795 году Екатерина получила из Англии телескоп, то Кулибин был вызван устанавливать телескоп и в дальнейшем постоянно следил за ним. Сохранилась даже его заметка: «Июня 27 дня 1795 года поставил я и показывал телескоп в Царском Селе, во дворце, в который изволила смотреть ее величество на лунное тело».

Ни одно крупное торжество не проходило без участия Кулибина, являвшегося главным иллюминатором, механиком и выдумщиком различных хитрых диковин. Для устроенного Потемкиным праздника, о роскоши которого с изумлением писали в Европе, Кулибин выполнил разнообразные работы, связанные с украшением и иллюминацией. Он декорировал залы, создал зимний сад, в котором был грот с алтарем и установленной в нем статуей Екатерины. В саду было сочетание флоры различных климатов и разных времен года. Все детали украшений были выполнены из драгоценных камней и мрамора. В качестве осветительной аппаратуры Кулибин использует новые фонари-прожекторы своей конструкции. Наконец, он конструирует фигуру слона-автомата. Слон ворочал хоботом, а сидевший на нем персиянин-автомат ударял в колокол.

Несмотря на близость ко двору и царице, материальное благополучие Кулибина не улучшалось. Более того, когда Державин выхлопотал Кулибину прибавку к жалованию, директор Академии наук Дашкова, не любившая Кулибина, устроила Державину крупный скандал, наговорила ему дерзостей.

Совсем другую оценку имел Кулибин от выдающихся представителей его эпохи. Сохранился следующий рассказ о встрече Александра Васильевича Суворова с Кулибиным на празднике у Потемкина:

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

– Вашей милости!

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

– Вашей чести!

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

– Вашей премудрости, мое почтение!

Затем он взял Кулибина за руку, спросил о здоровье и, обратясь ко всему собранию, проговорил:

– Помилуй бог, много ума! Он изобретет нам ковер-самолет».

Так почтил бессмертный Суворов в лице Кулибина великую мощь русского творчества.

IV

Несмотря на то что Кулибин постоянно отвлекался Екатериной и ее двором от занятий физикой и механикой, он все же упорно продолжал свои научные изыскания. В 1779 году он изобретает знаменитый «Кулибинский фонарь». Вот как описывала этот фонарь газета «Санкт-Петербургские Ведомости» в номере от 19 февраля 1779 года: «Санкт-Петербургской Академии Наук механик Иван Петрович Кулибин изобрел искусство делать… составное из многих частей зеркало, которое, когда перед ним поставится одна только свеча, производит удивительное действие, умножая свет в пятьсот раз противу обыкновенного свечного света, и более, смотря по мере числа зеркальных частиц, в оном вмещенных. Оно может поставляться и на чистом воздухе в фонаре: тогда может давать от себя свет даже на несколько верст, также по мере величины его. То же зеркало весьма способно к представлению разных огненных фигур, когда они на каком-либо плане будут вырезаны и когда сим планом зеркало заставится. Тогда, проходя только в вырезанные скважины непрозрачного тела, представят весьма блестящую иллюминацию, если не превосходящую, то не уступающую фитильной, в фейерверках употребляемой. К тому, если в упомянутых скважинах вставлена будет какая-нибудь цветная прозрачная материя, как стекло, слюда и прочее, то огонь представится в таком цвете, какой сие прозрачное вещество имеет. В вырезках можно вставливать разные цветы, и тогда разновидное их блистание наиболее взору нравится. Зеркало сие особливо выгодно для освещения больших зал и весьма способно для художников и мастеровых, освещая сильным светом великое вокруг пространство, с самою малою свеч издержкою. И в сем употреблении лучше для глаз и для света, чтоб оно было возвышено и наклонено верхнею его частью, так, как часто обыкновенные зеркала на стенах вешают. Поставленные же такие зеркала в надлежащих местах на стенах никакой тени в комнате не дают места и осветят оную наиудивительнейшим образом. Изобретатель имел счастье одиннадцатого сего месяца представить таковое зеркало Ее Императорскому Величеству и в ее Высочайшем присутствии произвесть разные опыты действия оного. Галлерея на 50 сажен была освещена сим зеркалом посредством одной только свечки. Ее Императорское Величество изволило оказать при том свое благоволение изобретателю и пожаловать ему знатное число денег. Сие же изобретение рассматривано и свидетельствовано было в общем Академии Наук собрании, и по рассмотрении отдана всеми должная справедливость умопроизведению почтенного господина Кулибина».

Этот прожектор, или «фонарь», как его называл сам Кулибин, вызвал сенсацию в Петербурге. «Кулибинский фонарь» получил широкое распространение среди петербургской и провинциальной знати. Изобретением Кулибина воспользовались некоторые петербургские мастера, которые стали в большом количестве выпускать фонари-прожекторы и даже подорвали сбыт их казенной мастерской. Права изобретателя в то время никем не ограждались, а сам Кулибин всегда стремился подробно описать свое изобретение и указать его практическую пользу.

Фонарь Кулибина был широко использован и в промышленных целях: для освещения мастерских, для установки на экипажах, судах и т. д.

«Кулибинский фонарь» нашел себе отражение и в отечественной литературе. Державин написал басню о двух фонарях – «кулибинском» и простом, где противопоставляются их свойства.

В 1791 году Кулибин изобретает «самокатку» – самодвижущийся экипаж, приводимый в движение мускульной силой человека. Модель самокатки не сохранилась, а чертежи ее выполнены эскизно и не дают возможности получить детального представления об этом изобретении. По видимому, это был трехколесный экипаж, приводимый в движение зубчато-храповым механизмом. Нажимая ногами поочередно на две педали, их приводили в качательное движение, которое посредством тяг, присоединяемых к собачкам храповых колес, трансформировалось во вращательное движение ведомой оси тележки.

Равномерность вращения колес тележки обеспечивалась установленным тяжелым маховиком, впервые примененным Кулибиным для этой цели. Для тормозов использовались пружины, закручивавшиеся при торможении. Для уменьшения трения Кулибиным были установлены подшипники скольжения, очень близкие по своей конструкции к подшипникам современных машин.

Сама идея самодвижущегося экипажа являлась не новой. За границей в эпоху Кулибина и ранее существовали аналогичные устройства. Более того, у Кулибина был предшественник и в России – крестьянин Нижегородской губернии Шамшуренков. Шамшуренков просидел в Нижегородской тюрьме 14 лет в качестве свидетеля по одному судебному делу. Находясь в тюрьме, он подал в сенат записку о том, что он может построить четырехколесную самокатку, приводимую в движение двумя людьми. Изобретатель был привезен в Петербург. Ему дали необходимые средства, и в 1752 году самокатка была готова. Сенат признал ее вполне годной, а изобретателя водворил обратно в тюрьму.

Приступая к работе над своим изобретением, Кулибин, повидимому, не знал о своих предшественниках.

Трехколесная самокатка Кулибина (реконструкция Ростовцева)

Во всяком случае тележка Кулибина имела ряд вышеуказанных усовершенствований, отсутствовавших в само-катках других изобретателей.

По видимому, Кулибин не придавал большого значения этому изобретению, считая его предметом забавы, так как он почти не сохранил для потомства чертежей самокатки.

В 1792 году Кулибин избирается членом Вольного экономического общества, которое ставило своей целью изучение земледельческих наук и их распространение, устраивало публичные лекции, выставки, издавало труды своих членов. К сожалению, о роли Кулибина в этом обществе, считавшемся одним из серьезнейших научных обществ в Европе, мы не имеем никаких документов.

Незадолго до своей кончины Екатерина выразила желание, чтобы Кулибин занялся устройством оптического телеграфа. В реестре своих технических изобретений Кулибин записал: «Сыскано мною и здесь внутреннее расположение машины – телеграфа, которого сделана модель и отнесена в Императорскую кунсткамеру».

Оптический телеграф получил широкое распространение в первой половине XIX века. Обычно изобретение оптического телеграфа связывают с именами братьев Шапп, работавших в эпоху Великой французской революции. Между тем Кулибин начинает работать над оптическим телеграфом на год раньше появления первого описания телеграфа братьев Шапп, опубликованного в 1794 году в виде брошюры анонимного автора под названием: «Точное и подробное описание телеграфа или новоизобретенной дальноизвещающей машины». О телеграфе Шаппа Кулибин, видимо, узнает из газет. Принцип сигнализации у Кулибина и Шаппа общий, но механизмы аппарата у Кулибина разработаны удачнее и проще. Телеграфный код, придуманный Кулибиным, был совершеннее, чем у Шаппа.

Несмотря на наличие детально разработанного Кулибиным проекта телеграфа, никто в царской России им не заинтересовался. Проект был сдан в архив. Впервые телеграф поставили в России только через 40 лет – в 1835 году, причем установка его была проведена сотрудником Шаппа инженером Шато. Правительство заплатило Шато 120 тысяч рублей за секрет телеграфа и 6 тысяч годовой пожизненной пенсии. И это при наличии более совершенного проекта Кулибина, никем даже не рассмотренного.

Семафорный телеграф И. П. Кулибина, 1794 г. Государственный исторический музей

V

Умирает императрица Екатерина, и на российский престол вступает сумасбродный и мстительный Павел. Павел удаляет от государственных дел любимцев Екатерины и влиятельных вельмож ее царствования. Вместе с ними удаляется и Кулибин. Вопросами науки Павел не интересуется, предпочитая им занятия военной муштрой своих гвардейских полков. Кулибин становится ненужным, даже как устроитель празднеств с иллюминациями, так как при Павле такие празднества становятся редкими.

Среди своих академических коллег Кулибин также не пользуется поддержкой. Всё реже и реже обращаются за помощью к Кулибину. Если это и делают, то только в тех случаях, когда техническая сметка Кулибина становится совершенно необходимой. Так, когда вновь отстроенный 120-пушечный корабль «Благодать» застрял при спуске на воду, то ученые кораблестроители вызывают Кулибина. Кулибин с помощью специально спроектированной им системы канатов с блоками спасает корабль от катастрофы.

Кулибину поручается также проверка шпиля Петропавловской крепости, когда возникают сомнения в его устойчивости. Шестидесятилетний старик взбирается по проволочным лестницам на верх колокольни и, повиснув в воздухе, держась только за курантные проволоки, подвинчивает болты, на которых держится шпиль.

Кулибин тяжело переживает невнимание двора и академиков к своим работам и изобретениям. В письмах к своей дочери он жалуется на стесненные обстоятельства своей жизни и работы. «О себе вам извествую, что я и со всеми домашними здоров… Но обстоятельства чрезвычайно тесны», пишет Кулибин в сентябре 1800 года.

Осталось неизвестным, какие «обстоятельства» привели к устранению Кулибина от должности механика Академии наук, но 24 августа 1801 года он увольняется.

Александр I закрепил за ним пенсион в размере получавшегося им жалования, кроме того, ему было выдано 6 тысяч рублей для погашения долгов, сделанных изобретателем при производстве своих опытов.

Глубокой осенью по грязным, разбитым дорогам возвращается Кулибин обратно в Нижний, с детьми и беременной женой. Жена, не выдержав переезда, умирает во время родов. Убитый горем старик тяжело заболевает. «Чувствую в здоровье великую перемену… Внутренность мою пожирают разными чувствиями боли», пишет он сыну. Действительность представляется ему в самом черном свете.

Но могучая физически натура Кулибина поборола болезнь, и он возвращается к работе над своими новыми изобретениями. В 1802 году Кулибин женится в третий раз и, купив в Нижнем домик, приступает к проекту «водоходного судна».

Идея этого судна возникла у Кулибина в результате серьезного изучения им проблемы судоходства по Волге. Самыми распространенными грузовыми судами, ходившими по Волге в то время, были «расшивы». Расшивы тянулись по Волге бурлаками. Впрягшись в кожаные лямки, с заунывными песнями тянули суда бурлаки, утопая ногами в мокром песке. За день бурлаки проходили не более 10 верст, так как расшивы иногда брали до 25 тысяч пудов груза. Кулибин, который с детских лет был свидетелем каторжного труда бурлаков, ясно видел его малую эффективность и пришел к мысли о замене бурлацкого труда механическими устройствами. Так, еще в 1782 году родилась у него идея создания «водоходного судна».

Принцип действия судна Кулибина состоял в следующем. Поперек судна был установлен гребной вал, по концам которого были насажены два гребных колеса. Зубчатой передачей движение с гребного вала передавалось на параллельный вал, на котором имелись «навои», то-есть детали, на которые, как на катушки, могли наматываться – навиваться – канаты.

Судно двигалось вверх против течения реки. Для этого один конец каждого из канатов завозился вверх по реке и якорился там. Вода, воздействуя на гребные колеса, вращала гребной вал и через зубчатую передачу приводила во вращение вал с «навоями». «Навои» выбирали канат, и судно медленно подтягивалось вверх по реке. Когда вся длина канатов была выбрана, они вновь завозились вверх по реке, и операция повторялась. Судно проходило за 16 часов 12–13 верст.

Первая модель такого судна была испытана Кулибиным еще в 1782 году на Неве. Судно с членами испытательной комиссии прошло мимо Зимнего дворца, откуда его наблюдала Екатерина. Проект изобретателя был одобрен, но никаких конкретных мероприятий по внедрению этого изобретения опять-таки предпринято не было.

«Водоход» И. П. Кулибина (1782–1804)

Колесо «Водохода» И. П. Кулибина

Между тем, по расчетам Кулибина, применение его судна могло дать экономию средств, расходуемых на перевозку грузов по Волге, в размере 80 рублей на каждую тысячу пудов. Грузовой же поток по Волге в то время приближался к 10 миллионам пудов. Применение машинной тяги вело к сокращению рабочей силы почти вдвое. Одновременно с этим уничтожался каторжный труд бурлаков.

Проект Кулибина встретил значительное противодействие некоторых предпринимателей, боявшихся уменьшения количества «работного народа» и доходов, которые от него получали эти предприниматели. Поэтому, не надеясь на частный капитал, Кулибин обращается к царскому правительству с просьбой ассигновать средства на постройку судна. В случае неудачи Кулибин брал на себя все издержки. В случае же удачи Кулибин передавал судно бесплатно в пользование государству.

Просьба Кулибина была уважена… и ему была выдана вперед за два года сумма его пенсиона. В 1804 году Кулибин заканчивает монтаж судна, и 23 сентября судно испытывается. Судно двигалось против течения и не уступало в скорости расшивам, ведомым бурлаками. По сравнению с первой моделью второе судно было значительно улучшено.

Кулибин передает все свои чертежи и расчеты в министерство внутренних дел, которое дает их на заключение ряду чиновников. Материалы переходят из одной канцелярии в другую, по нескольку раз возвращаются для доработки к изобретателю, и постепенно замечательное изобретение тонет в пучине канцелярских бумаг. Дело кончается тем, что Городской думе было приказано взять судно на хранение «впредь до повеления, дав механику Кулибину в приеме оного надлежащую расписку».

Интересна дальнейшая судьба этого судна. По распоряжению министра внутренних дел Куракина, оно было продано за 200 рублей на дрова. Кулибин не имел этой суммы, чтобы выкупить судно.

Неудачи не расхолаживают изобретателя, и он проектирует третий вариант судна. В этом тщательно разработанном варианте Кулибин применяет ряд интересных новшеств: так, например, он использует в нем конструкцию поворотных плиц.

Можно утверждать, что если бы суда Кулибина были приняты к постройке, то, постепенно улучшая их, изобретатель дал бы мощный толчок развитию русского грузового судоходства. Конструкции судов были им разработаны совершенно самостоятельно и много совершеннее заграничных конструкций.

К этому же времени относится изобретение Кулибиным механизма протеза ноги. Механизм представлял собой шарнирный четырехзвенный параллелограмм, создававший поступательное движение конечностей.

Сохранились черновые наброски и некоторых других предложений Кулибина.

VI

Пока проекты кулибинского судна переходят из одной канцелярии в другую, автор их начинает работать над новым изобретением. Он проектирует железный мост через Неву. Общая длина моста, состоявшего из трех арок, покоившихся на четырех быках, была 130 сажен.

Свой проект Кулибин заканчивает в 1813 году и намеревается передать его Александру I. В прошении к нему он пишет: «Неусыпными попечениями Вашего Императорского Величества о благе верноподданных воздвигнуты великолепные здания в Санкт-Петербурге: церковь Казанские Пресвятые Богородицы, при реках каменные берега, биржевой зал, чугунные мосты, увеселительные бульвары и многие другие значительные строения, возвысившие сей престольный град красотою и величеством выше всех в Европе. Недостает только фундаментального на Неве-реке моста, без коего жители претерпевают весной и осенью великие неудобства и затруднения, а нередко и самую гибель».

Несмотря на преклонные годы, Кулибин хотел сам руководить постройкой моста. Надо было найти человека, который взялся бы передать прошение царю. Кулибин в 1814 году обращается к всесильному временщику Аракчееву с просьбой ходатайствовать перед царем о рассмотрении проекта.

Но Аракчеев отвечает отказом, считая, что докладывать о подобных проектах это не по его ведомству. Вот что он пишет: «Милостивый государь мой! Рассматривал я полученный ныне через господина тайного советника Илью Яковлевича Аршеневского присланный Вами к нему в ноябре месяце 1814 года проект колоссального моста через Неву-реку и нахожу занятия Ваши полезными, кои делают Вам честь и похвалу, но представлять сего проекта Государю Императору я не могу, ибо обстоятельство сие относится до Министерства Просвещения, к которому и можете обратиться Вы со своим проектом, возвращаемым здесь вместе с описанием и чертежами. При сем скажу Вам откровенно мое заключение, на которое, без сомнения, и Вы согласитесь. Предполагаемая Вами постройка через Неву моста потребует больших издержек, кои в нынешнее время государству необходимы для других важнейших предметов, без коих обойтиться не можно, а потому и думаю, что сие предположение нельзя будет привести теперь в исполнение».

Кулибин снова начинает искать людей, через которых проект мог бы быть передан царю. К президенту Академии наук Разумовскому он обращаться боится. «Он до представления государю отдаст мое дело на рассмотрение Академии, где и прежде у меня чистосердечных приятелей не находилось, а нынче и более найти их сумневаюсь, и ежели они проект мой опорочат, тогда все будет пропащим».

Все-таки Кулибину пришлось подать проект в Академию. Разумовский не отсылает проекта царю, и он лежит без движения. В 1816 году сын Кулибина Семен обращается к Разумовскому с просьбой сообщить, не последовало ли какого-либо решения по представленному проекту. Разумовский не отвечает. Тогда Кулибин с сыном обращаются с просьбой хотя бы вернуть им обратно чертежи проекта. Но тщетно ждет больной старик какого-либо ответа. Проект моста постигла та же участь, что и многие другие его изобретения. Царские чиновники, не заинтересованные в развитии отечественной промышленности, прятали проекты этих изобретений под сукно, и только теперь, когда мы изучаем научное наследство Кулибина, мы можем полностью оценить гениальность его технического новаторства.

Нельзя не упомянуть о том, что в течение всей своей жизни Кулибин трудился над неразрешимой задачей создания «перпетуум мобиле» – вечного двигателя. Свои работы над вечным двигателем он начинает еще в 1770 году и продолжает их до самой своей смерти. Особенно много работает он над этим изобретением, находясь в Нижнем. Кулибин пишет, что в его задачу входит изобретение колеса, «которое, чтобы обращалось единственно своею силою до того времени, когда повредится какая-либо материальная часть, его составляющая, не имея в своем сложении никакие посторонние силы, к движению его побуждающие».

Таким образом, Кулибин считал, что можно изобрести машину, которая двигалась бы без притока энергии извне до тех пор, пока не износится какая-либо деталь. После замены изношенной детали машина должна была опять продолжать двигаться.

Хотя Кулибину были известны отрицательные мнения ученых о возможности построения вечного двигателя, он продолжает свои опыты, затрачивая на них значительные средства. Над проектом вечного двигателя он работал более 40 лет и делал это втайне. «Более 40 лет времени занимался я во взыскивании самодвижущейся машины, упражнялся в делании ею опытов секретно, потому что многие ученые почитают сие изобретение за невозможное, даже смеются и ругаются над теми, кто в том взыскании упражняются».

После Кулибина осталось громадное количество вариантов конструкции этой машины. Он трудится над проектами машины до самой смерти, не в силах побороть неумолимого закона сохранения энергии. В основу своей машины Кулибин клал механический принцип колеса с перемещающимся внутри него грузом. Постоянное перемещение груза должно было, по убеждению Кулибина, вращать колесо в требуемом направлении.

В оправдание того, что Кулибин занимался изобретением вечного двигателя, несмотря на абсурдность этой идеи, можно указать, что взгляды Кулибина разделялись в ту эпоху многими выдающимися учеными. Французская Академия наук перестала принимать к рассмотрению проекты вечного двигателя только в 1775 году. Не надо забывать, что закон сохранения энергии, из которого вытекает, что энергия, необходимая для движения двигателя, не может быть получена из ничего, был сформулирован только в середине XIX столетия.

Здоровье Кулибина всё ухудшалось, но он даже в постели продолжает свои работы и вычисления, иногда украдкой от родных исправляя чертежи. Умер Кулибин 30 июня 1818 года по старому стилю. Умер он абсолютно нищим. Для того чтобы похоронить его, вдова принуждена была продать стенные часы. Похоронен он в Нижнем на Петропавловском кладбище.