Кулибин не ойлап тапты?

2024 Автор: Seth Attwood | [email protected]. Соңғы өзгертілген: 2023-12-16 16:10

Кулибиннің орыстың ұлы өнертапқышы, механик және инженері екенін бәрі біледі. Оның тегі көптен бері орыс тілінде жалпы есімге айналды. Бірақ, соңғы сауалнама көрсеткендей, респонденттердің тек бес пайызы оның өнертабыстарының кем дегенде біреуін атай алады. Қалай солай? Біз шағын білім беру бағдарламасын жүргізуді шештік: сонымен Иван Петрович Кулибин не ойлап тапты?

1735 жылы Нижний Новгород маңындағы Подновые поселкесінде дүниеге келген Иван Петрович керемет дарынды адам болған. Механика, машина жасау, сағат жасау, кеме жасау - бәрі орыстың өзін-өзі үйреткен шебер қолында таласты. Ол сәтті болды және императрицаға жақын болды, бірақ сонымен бірге оның қарапайым халықтың өмірін жеңілдететін және ілгерілеуге ықпал ететін жобаларының ешқайсысы мемлекет тарапынан дұрыс қаржыландырылған да, жүзеге асырылған да жоқ. Ал ойын-сауық механизмдері – күлкілі автоматтар, сарай сағаттары, өздігінен жүретін зеңбіректер – үлкен қуанышпен қаржыландырылды.

Навигациялық кеме

18 ғасырдың аяғында кемелерде жүкті ағысқа қарсы көтерудің ең кең тараған әдісі бурлак жұмысы болды - ауыр, бірақ салыстырмалы түрде арзан. Сондай-ақ балама нұсқалар болды: мысалы, өгіздермен қозғалатын қозғалтқышы бар кемелер. Машиналық ыдыстың құрылымы мынадай болды: оның арқандары арнайы білікке бекітілген екі якорь болды. Қайықтағы немесе жағадағы зәкірлердің бірі 800-1000 м алға жеткізіліп, бекітілді. Кемеде жұмыс істейтін өгіздер білікті айналдырып, зәкірлік арқанды бұрап, кемені ағысқа қарсы зәкірге тартады. Осы кезде екінші зәкірді алға қарай басқа қайық алып жүрді – осылайша қозғалыстың үздіксіздігі қамтамасыз етілді.

Кулибин өгізсіз қалай істеуге болатынын ойлап тапты. Оның идеясы екі қалақ дөңгелегін пайдалану болды. Доңғалақтарды айналдыратын ток энергияны білікке берді - якорь арқаны оралды, ал кеме судың энергиясын пайдаланып зәкірге тартылды. Жұмыс барысында Кулибин патша ұрпағына ойыншықтарға тапсырыс берумен үнемі алаңдап отырды, бірақ ол өз жүйесін шағын кемеде жасау және орнату үшін қаражат ала алды. 1782 жылы 65 тоннаға жуық (!) құм тиелген ол өгіздер немесе бурлаттар басқаратын кемеге қарағанда сенімді және жылдамырақ болды.

1804 жылы Нижний Новгородта Кулибин екінші су жолын салды, ол бурлақ кестелерінен екі есе жылдам болды. Соған қарамастан, Александр I тұсындағы су коммуникациялары бөлімі бұл идеядан бас тартып, қаржыландыруға тыйым салды - су жолдары таралмады. Біраз уақыттан кейін Еуропа мен Америка Құрама Штаттарында капстандар пайда болды - бу қозғалтқышының энергиясын пайдаланып якорьге тартылған кемелер.

Бұрандалы лифт

Бүгінгі таңда ең көп таралған лифт жүйесі - жүкшығырлы кабина. Лебедка көтергіштері 19 ғасырдың ортасында Отис патенттерінен көп бұрын жасалған - ұқсас құрылымдар Ежелгі Египетте жұмыс істеп тұрған, олар жануарлардың күшімен немесе құлдық күшімен қозғалысқа келтірілді. 1790 жылдардың ортасында қартаю және артық салмақты Екатерина II тапсырды. Кулибин қысқы сарайдың қабаттары арасында жүруге ыңғайлы лифт әзірлемек. Ол, әрине, лифт-креслоға ие болғысы келді және Кулибиннің алдында қызықты техникалық мәселе туындады. Жоғарыдан ашылатын мұндай лифтке жүкшығырды бекіту мүмкін емес еді, ал орындықты төменнен жүкшығырмен «көтеріп» алсаңыз, жолаушыға қолайсыздық тудыратын. Кулибин сұрақты тапқырлықпен шешті: орындықтың негізі ұзын осьтік бұрандаға бекітіліп, оның бойымен гайка сияқты қозғалды. Кэтрин өзінің жылжымалы тағына отырды, қызметші тұтқаны бұрады, айналу оське берілді және орындықты екінші қабаттағы галереяға көтерді. Кулибиннің бұрандалы көтеруі 1793 жылы аяқталды, ал Элиша Отис тарихтағы екінші осындай механизмді Нью-Йоркте тек 1859 жылы ғана құрастырды. Кэтрин қайтыс болғаннан кейін лифт сарай қызметкерлерімен ойын-сауық үшін пайдаланылды, содан кейін ол кірпішпен қапталды. Бүгінгі күні көтеру механизмінің сызбалары мен қалдықтары сақталған.

Көпір салудың теориясы мен тәжірибесі

1770 жылдан бастап 1800 жылдардың басына дейін Кулибин Нева арқылы бір аралықты стационарлық көпір жасаумен айналысты. Ол жұмыс моделін жасады, ол бойынша көпірдің әртүрлі бөліктеріндегі күштер мен кернеулерді есептеді - ол кезде көпір салу теориясы әлі болмағанына қарамастан! Эмпирикалық түрде Кулибин материалдарға төзімділіктің бірқатар заңдарын болжап, тұжырымдады, олар кейінірек расталды. Алғашында өнертапқыш көпірді өз қаражатына әзірледі, бірақ граф Потемкин соңғы макет үшін ақша бөлді. 1:10 масштабтағы модель ұзындығы 30 м-ге жетті.

Барлық көпір есептеулері Ғылым академиясына ұсынылып, оны атақты математик Леонард Эйлер тексерді. Есептеулер дұрыс болып шықты, ал модельдің сынақтары көпірдің үлкен қауіпсіздік шегіне ие екенін көрсетті; оның биіктігі желкенді кемелердің арнайы операцияларсыз өтуіне мүмкіндік берді. Академия рұқсат бергенімен, үкімет көпір құрылысына қаржы бөлмеген. Кулибин медальмен марапатталып, сыйлық алды, 1804 жылға қарай үшінші модель толығымен шіріп кетті, ал Нева (Благовещенский) арқылы өтетін бірінші тұрақты көпір тек 1850 жылы салынды.

1810 жылдары Кулибин темір көпірлерді жасаумен айналысты. Біздің алдымызда Нева арқылы өтетін үш аркалы көпірдің жүру бөлігі тоқтатылған (1814) жобасы тұр. Кейін өнертапқыш күрделірек төрт аркалы көпірдің жобасын жасады.

1936 жылы Кулибинский көпірінің эксперименталды есебі заманауи әдістермен жүргізілді және оның кезінде материалдардың беріктік заңдарының көпшілігі белгісіз болғанымен, ресейлік өздігінен оқытылатын бірде-бір қателік жібермегені анықталды. Модель жасау және оны көпір құрылымының беріктігін есептеу мақсатында сынау әдісі кейіннен кең тарады, оған әртүрлі инженерлер әр уақытта өз бетінше келді. Кулибин сондай-ақ көпір құрылысында торлы фермаларды пайдалануды бірінші болып ұсынды - бұл жүйені патенттеген американдық сәулетші Итиел Тауннан 30 жыл бұрын.

Нева арқылы өтетін көпірдің үстінде

Кулибиннің бірде-бір маңызды өнертабысы шынымен бағаланбағанына қарамастан, ол Ғылым академиясының табалдырығында да рұқсат етілмеген немесе 100 рубльмен үйіне жіберілген көптеген орыс өзін-өзі үйреткендерге қарағанда әлдеқайда бақытты болды. жүлде және енді өз бизнесіне араласпау туралы ұсыныс.

Нева арқылы өтетін әйгілі көпір - егер ол салынған болса, қандай болуы мүмкін еді. Кулибин өз есебін үлгілерде, соның ішінде 1:10 масштабында орындады.

Өздігінен жүретін арба және басқа да әңгімелер

Көбінесе Кулибин, ол шынымен ойлап тапқан дизайннан басқа, ол шынымен жетілдірген, бірақ бірінші емес, көптеген басқалармен есептеледі. Мысалы, Кулибинді педальдық скутердің (веломобильдің прототипі) өнертабысы жиі атайды, ал мұндай жүйені 40 жыл бұрын басқа ресейлік өздігінен оқытатын инженер жасаған, ал Кулибин екінші болды. Кейбір жалпы қате түсініктерді қарастырайық.

Кулибиннің өздігінен жүретін арбасы күрделі жетек жүйесімен ерекшеленді және жүргізушіден айтарлықтай күш-жігерді қажет етті. Бұл тарихтағы екінші веломобиль болды.

Сонымен, 1791 жылы Кулибин ғылым академиясына өзі жүретін арбаны, «өзі жүретін мүгедектер арбасын» жасап, ұсынды, ол негізінен веломобильдің алдыңғы қатарлы болды. Ол бір жолаушыға арналған, ал көлікті өкшеде тұрып, кезек-кезек педальдарды басқан қызметші басқарды. Өздігінен жүретін арба біраз уақыт дворяндар үшін тартымдылық қызметін атқарды, содан кейін ол тарихта жоғалып кетті; оның суреттері ғана сақталған. Кулибин веломобильді ойлап тапқан емес - одан 40 жыл бұрын, тағы бір өзін-өзі үйрететін өнертапқыш Леонтий Шамшуренков (әсіресе, ешқашан мақсатына сай пайдаланылмаған Царь Bell көтеру жүйесін жасаумен танымал) өздігінен оқытылатын машина құрастырған. Санкт-Петербургтегі ұқсас дизайндағы мүгедектер арбасы. Шамшүренковтың жобасы екі орындық болды, кейінірек сызбаларында өнертапқыш верстометрмен (спидометрдің прототипі) өздігінен жүретін шана жасауды жоспарлаған, бірақ, өкінішке орай, тиісті қаржыны алмаған. Кулибиннің скутері сияқты Шамшүренковтың скутері бүгінгі күнге дейін сақталмаған.

1764-1767 жылдары Кулибин жұмыс істеген және 1769 жылғы Пасха үшін Екатерина II-ге ұсынылған әйгілі жұмыртқа сағаты. Осы сыйлықтың арқасында Кулибин Санкт-Петербург Ғылым Академиясының шеберханаларын басқарды. Олар қазір Эрмитажда сақтаулы.

Аяқ протезі

18-19 ғасырлар тоғысында Кулибин Санкт-Петербург медициналық-хирургиялық академиясына «механикалық аяқтардың» бірнеше жобаларын ұсынды - сол кезде өте мінсіз болған төменгі аяқтардың протездерінен жоғары жоғалған аяқты модельдеуге қабілетті. тізе (!). 1791 жылы жасалған протездің бірінші нұсқасының «сынаушысы» Сергей Васильевич Непейцын болды - сол кезде Очаковтың шабуылы кезінде аяғынан айырылған лейтенант. Кейіннен Непейцын генерал-майор шеніне дейін көтеріліп, солдаттардан «Темір аяқ» деген лақап ат алды; ол толыққанды өмір сүрді, және генералдың неге сәл ақсағанын бәрі бірдей түсінбеді. Кулибин жүйесінің протезі, профессор Иван Федорович Буш басқарған петерборлық дәрігерлердің қолайлы пікірлеріне қарамастан, әскери кафедрадан бас тартты, ал аяқтың пішініне ұқсайтын механикалық протездердің сериялық өндірісі кейінірек Францияда басталды.

Көңіл көтеру

1779 жылы оптикалық құрылғыларға әуес Кулибин Петербург жұртшылығына өз өнертабысын – прожекторды ұсынды. Оған дейін шағылыстыратын айна жүйелері болған (атап айтқанда, олар маяктарда қолданылған), бірақ Кулибиннің дизайны заманауи прожекторға әлдеқайда жақын болды: ойыс жарты шарда орналасқан айна шағылдырғыштарынан шағылысатын жалғыз шам күшті және бағытталған ағын берді. жарық. «Ғажайып шамды» Ғылым академиясы оң қабылдады, баспасөзде жоғары бағалады, императрица бекітті, бірақ ол тек ойын-сауық ретінде қалды және Кулибин бастапқыда сенгендей көшелерді жарықтандыру үшін пайдаланылмады. Шебердің өзі кейіннен кеме иелерінің жеке тапсырыстары үшін бірқатар прожекторлар жасады, сонымен қатар сол жүйе негізінде вагонға арналған ықшам фонарь жасады - бұл оған белгілі бір табыс әкелді. Шеберлер авторлық құқықты қорғаудың жоқтығынан бас тартты - басқа шеберлер өнертабыстың құнын айтарлықтай төмендететін «Кулибин шамдары» атты үлкен вагон жасай бастады.

1779 жылы жасалған прожектор техникалық қулық болып қала берді. Күнделікті өмірде вагондардағы шамдар ретінде тек кішірек нұсқалар ғана пайдаланылды.

Кулибин тағы не істеді?

– Ол Санкт-Петербург Ғылым Академиясында шеберхана жұмысын жолға қойып, онда микроскоптар, барометрлер, термометрлер, телескоптар, таразылар, телескоптар және басқа да көптеген зертханалық аспаптар жасаумен айналысты. – Санкт-Петербург Ғылым академиясының планетарийін жөндеді. – Ол кемелерді суға түсірудің түпнұсқа жүйесін ойлап тапты. - Ресейдегі алғашқы оптикалық телеграфты жасады (1794 ж.), қызығушылық ретінде кунст-камераға жіберілді. - Ресейде бірінші темір көпір жобасы әзірленді (Еділ арқылы). - Біркелкі тұқым себуді қамтамасыз ететін сепкіш құрастырылды (салынбаған). - Отшашу ұйымдастырды, тектілердің көңіл көтеруіне арналған механикалық ойыншықтар мен автоматтар жасады. - Қабырғаға, еденге, мұнараға арналған әртүрлі макеттегі көптеген сағаттар жөнделді және өз бетімен құрастырылды.

Мәңгі қозғалтқыш

Иван Кулибиннің өнертабыстары туралы көп жазылған. Бірақ өмірбаяншылар әрқашан оның мәңгілік қозғалыс машинасындағы жұмысын елемеуге тырысты, бұл керемет механикті суреттемейтін сияқты.

Ғажайып қозғалтқышты ойлап табу идеясы 18 ғасырдың 70-жылдарының басында, ол Санкт-Петербург Ғылым академиясында механик болып қызмет еткен кезде Кулибин қаласында пайда болды. Мәңгілік қозғалыс машинасындағы эксперименттер оның уақыт пен күш-жігерін ғана емес, сонымен бірге айтарлықтай жеке қаражатын да алып, оны қарызға батуға мәжбүр етті.

Ол заманда энергияның сақталу заңы әлі нақты дәлелденбеген. Кулибиннің тиянақты білімі болмағандықтан, өзін-өзі меңгерген механизаторға бұл қиын мәселені түсіну қиынға соқты. Айналасындағылар да көмектесе алмады. Кейбіреулер оның адасуын қалай анық түсіндіруге болатынын білмеді. Басқалардың өздері энергияның жоқтан келмейтініне және еш жерде жоғалып кетпейтініне сенімді емес еді. Ақырында, басқалардың өздері мәңгілік қозғалыс машинасының болуы мүмкін екеніне сенді және Кулибинді іздеуді жалғастыруға шақырды.

Соңғысына, мысалы, белгілі жазушы және журналист Павел Свинин кірді. 1819 жылы, Иван Петрович қайтыс болғаннан кейін бір жылдан кейін жарияланған Кулибин туралы кітабында ол Кулибиннің мәңгілік қозғалтқышына сілтеме жасай отырып: «Ол осы маңызды өнертабысты аяқтай алмағаны өкінішті. Бәлкім, ол осы сүрінген тұста тоқтаған өзінен бұрынғылардан да бақыттырақ болар ма еді; мүмкін ол мәңгілік қозғалыс механиканың химерасы емес екенін дәлелдеген болар еді…»

Бір қызығы, тіпті ұлы Леонард Эйлер Кулибиннің мәңгілік қозғалыс машинасын ойлап табу жұмысын қолдады. «Бір қызығы, - деп жазды Свинин, - Кулибинді бұл жаңалыққа әйгілі математик Эйлер жігерлендірді, ол мәңгілік қозғалыс туралы не ойлайтынын сұрағанда, ол оны табиғатта бар деп есептейтінін және бұл жаңалық болады деп ойлайтынын айтты. әлдебір бақытты жолмен табылуы мүмкін. бұрын мүмкін емес деп есептелген аяндар сияқты ». Кулибин мәңгілік қозғалыс машинасының идеясын сыншылардан қорғауға тура келген кезде әрқашан Эйлердің беделіне жүгінді.

«Известия» академиясы «Мәңгілік немесе шексіз қозғалысты ойлап табуды армандайтындарға арналған кеңес» деген мақала жариялады. Онда былай делінген: «Үздіксіз қозғалысты ойлап табу мүлде мүмкін емес… Бұл пайдасыз зерттеулер өте зиянды, өйткені бәрінен бұрын (әсіресе) олар көптеген отбасыларды және өз білімдерімен қоғамға үлкен қызмет көрсете алатын көптеген шебер механиктерді бұзды, жоғалтты, Осы мәселені шешуге олардың барлық мүлкі, уақыты мен еңбегі ».

Кулибиннің бұл мақаланы оқыған-оқымағанын ешкім білмейді. Ғылым академиясының пікіріне қарамастан, ол осы мәселенің де ерте ме, кеш пе шешілетініне сеніммен өзіне тән қыңырлығымен мәңгілік қозғалыс машинасында жұмысын жалғастырғаны белгілі.

Кулибин өз көлігінің бірқатар үлгілерін жасап шығарды. Ол Леонардо да Винчи заманынан бері белгілі ескі идеяны негізге алды, атап айтқанда: ішінде салмағы бар дөңгелек. Соңғылары үнемі тепе-теңдікті бұзатын және дөңгелектің тоқтаусыз айналуын тудыратын позицияны иеленуі керек еді.

Шетелде олар мәңгілік қозғалыс машинасын жасаумен де айналысты. Кулибин бұл жұмыстарды өзіне жеткен хабарлар бойынша мұқият қадағалап отырды. Ал бір рет, 1796 жылы, Екатерина II-нің бұйрығы бойынша, ол тіпті осындай шетелдік жобалардың бірін қарастырып, бағалауға мүмкіндік алды. Бұл неміс механик Иоганн Фридрих Хайнленің мәңгілік қозғалыс машинасы болды.

Иван Петрович шетелдік мәңгілік ұялы телефонның суреті мен сипаттамасын «мұқият және ұқыптылықпен» зерттеп қана қоймай, оның үлгісін де жасады. Ол сұйықтық толтырылған сильфоны бар екі айқастырылған түтіктерден тұрды. Мұндай кресттің айналуымен сұйықтық түтіктер арқылы бір сильфоннан екіншісіне ағып кетеді. Өнертапқыштың пікірінше, тепе-теңдік жоғалып, бүкіл жүйе мәңгілік қозғалыста болуы керек еді.

Heinle қозғалтқышының моделі, әрине, жұмыс істемейтін болып шықты. Онымен эксперименттер жүргізе отырып, Кулибин, ол жазғандай, «бұл жетістіктен өзі қалаған нәрсені таба алмады». Бірақ бұл оның мәңгілік қозғалыс принципіне деген сенімін әйтеуір де шайқалтқан жоқ.

1801 жылдың күзінде Иван Петрович Петербургтен туған жеріне, Нижний Новгородқа оралды. Мұнда да ол мәңгілік қозғалыс үшін сәтсіз ізденісін тастаған жоқ. Арада көп уақыт өтті, 1817 жыл келді. Содан кейін бір күні астаналық «Русский инвалид» газетінің 22 қыркүйектегі санында Кулибин оған найзағайдай естілген мақаланы оқыды. Жазбада Майнцтық Питер есімді белгілі бір механик «көп ғасырлар бойы бекер болған мәңгілік мобильді құрылғыны ойлап тапты» деп жазылған.

Одан әрі диаметрі 8 фут және қалыңдығы 2 фут дөңгелек пішінді болған қозғалтқыштың өзі сипатталды: «Ол өз күшімен және серіппелердің, сынаптың, оттың, электр немесе гальваникалық күштердің көмегінсіз қозғалады.. Оның жылдамдығы ықтималдылықтан асып түседі. Егер сіз оны жол вагонына немесе мүгедектер арбасына бекітсеңіз, сіз 12 сағатта 100 француз мильді жүріп, ең тік тауларға көтеріле аласыз ».

Бұл жаңалық (әрине, өтірік) ескі өнертапқышты керемет толқытты. Оған Петр өз идеяларын иемденіп, сүйікті миын ұрлап алған сияқты көрінді, оған ол Кулибин көптеген ондаған жылдар бойы қажырлы еңбек етті. Қызбалықпен ол билік пен ықпалға ие болғандардың бәріне, соның ішінде Александр I патшаға жүгіне бастады.

Содан сақтық қойылды, құпиялық ұмытылды. Енді Кулибин «мәңгілік қозғалыс машинасын» жасаумен ұзақ уақыт айналысып жүргенін, бұл мәселені шешуден алыс емес екенін, бірақ соңғы эксперименттерді жалғастыру үшін қаражат қажет екенін ашық жазды. «Өтініш жазбаларында» ол өзінің бұрынғы сіңірген еңбегін еске алып, Нева арқылы темір көпір салу, ең бастысы, мәңгілік қозғалыс машинасын жасауды жалғастыру үшін елордада қызметке қайта оралғысы келетінін білдірді.

Кулибиннің Санкт-Петербургке қайта оралу туралы өтініші нәзік түрде қабылданбады. Темір көпірдің құрылысы тым қымбат деп саналды. Олар мәңгілік қозғалыс машинасы туралы үнсіз қалды.

Иван Петровичтің соңғы күндеріне дейін оның «мәңгілік қозғалыс машинасы» туралы аяулы арманы, Кулибиннің өмірбаяншыларының бірі айтқандай тирандық арман оны тастап кетпеді. Аурулар оны одан сайын басып алды. Ентігу мен «басқа сау емес» мені қинады. Ол қазір сыртқа сирек шығатын. Бірақ төсекте, жастықтарда да қасына «мәңгі қозғалыс машинасының» сызбаларын қоюды өтінді. Тіпті түнде, ұйқысыздықта өнертапқыш осы өлімге әкелетін машинаға қайта-қайта оралды, ескі сызбаларға кейбір түзетулер енгізді, жаңаларын салды.

Иван Петрович Кулибин 1818 жылы 30 шілдеде (ескі стиль) 83 жасында қайтыс болды, ұйықтап жатқандай тыныш қайтыс болды. Оның отбасы өте кедейлікте қалды. Күйеуін жерлеу үшін жесір әйел қабырға сағатын сатуға мәжбүр болды, ал оның ескі досы Алексей Пятериков аздаған соманы қосты. Бұл ақша ұлы өнертапқышты жерлеуге жұмсалды.