Публикуемые материалы свидетельствуют, что изобретатель разрабатывал и другие проекты мостов, которые были плохо известны или вообще остались неизвестными его биографам.
В период с конца 80-х и до начала 90-х годов XVIII в. Кулибин разрабатывал вопрос о предохранении существовавших в то время в Петербурге наплавных мостов через р. Неву от разрушения льдом весной и осенью и работал над созданием проектов новых наплавных мостов. Ознакомление с этими работами изобретателя показывает их оригинальность и обоснованность. Вся программа наблюдений (проведённых с помощью сконструированных Кулибиным приборов) и опытов, в частности, предложение изобретателя создать осенью перед мостом условия, способствующие образованию ледяной стенки, отталкиваясь от которой, лёд должен был пойти в Малую, а не в Большую Неву, свидетельствует о том, какую важную роль в долговечности мостовых сооружений, по мнению Кулибина, играл ледовый режим водного пути.
Следующей важнейшей работой Кулибина в области мостостроения было создание нескольких проектов (и их вариантов) грандиозных металлических мостов через Неву (с тремя или четырьмя пролётами) и Москва-реку. Над этими проектами изобретатель работал с перерывами на протяжении нескольких десятков лет (до 1786 г. и после 1815 г.). Металлические мосты, спроектированные Кулибиным, не имели себе равных в технике того времени по масштабам и смелости, а также глубине и оригинальности осуществлённых в них идей. Кулибин применил и в этих мостах свою решётчатую арку, создал проекты разводных пролётов и работал над архитектурным оформлением этих сооружений, занимаясь даже вопросами их освещения.
Верный принципу разрабатывать свои проекты до конца, он тщательно продумывал все вопросы, связанные с производством работ (он делал это и во всех других своих проектах). Тетради с его записями, посвящёнными разработке проектов строительства мостов, хранят мысли и предположения изобретателя, указывающие на исключительную продуманность даваемых им решений.
И. П. Кулибин не только разрабатывал методы обработки больших количеств металлических элементов для пролётных сооружений, не только конструировал все приспособления, но и проектировал специальные металлообрабатывающие станки в некоторых случаях с приводом от паровой машины. Кулибин выступал при этом вполне сложившимся передовым технологом-машиностроителем.
Вклад, сделанный И. П. Кулибиным в развитие мостостроения, исключительно велик. Без сомнения можно сказать, что русский изобретатель был одним из крупнейших мостостроителей-новаторов своего времени.
Во время своей работы в Петербургской Академии Наук Кулибин накопил большой опыт в проектировании и технике изготовления различных оптических приборов. Основываясь на трудах крупных русских учёных XVIII в. в области оптики и пользуясь их консультациями, он взялся за создание новых источников освещения. И эта его работа отвечала насущным требованиям практической жизни.
В конце 70-х годов XVIII в. он создал фонарь (с зеркальным отражателем, состоящим из отдельных фацеток), явившийся предшественником современного прожектора.*46 И здесь Кулибин довёл разработку своего проекта до конца: он не только создал несколько проектов фонарей для различных применений (уличного освещения, освещения дворцов, устройства оптических фейерверков, фонарей для маяков, экипажей, промышленных предприятий и т. д.), но и детально разработал технологию их изготовления. При этом изобретатель конструировал различные приспособления и станки, нужные для изготовления фонарей, и заново создавал технологический процесс производства телескопов, микроскопов, зеркальных фонарей своего изобретения и других оптических приборов.
Материалы Архива Академии Наук СССР дают возможность полнее изучить и эту сторону творчества изобретателя.
Кроме изготовления таких оптических приборов Кулибин работал над созданием и ремонтом некоторых других. Так, например, он проектировал телескоп с металлическим зеркалом,*47 зажигательное стекло огромного диаметра,*48 исправлял «машину, называемую системой света или планетариумом»,*49 и изготовлял оригинальный металлический термометр.*50
Одновременно он продолжал работать и над изобретениями главным образом в области транспорта. В начале ноября 1782 г. И. П. Кулибин при участии специальной правительственной комиссии проводил на Неве испытание сконструированного и построенного им «водохода» – самоходного судна, использовавшего силу речного потока для движения против течения реки.*51 Архивные материалы довольно подробно освещают работу Кулибина по созданию нескольких типов «водоходов» (с различным числом вододействуюших колёс, различным их расположением и т. д.), а также постройку и испытание опытного «водохода» в Нижнем Новгороде осенью 1804 г. Эти материалы дают возможность установить, что Кулибин работал также и над созданием самоходных судов с коноводными машинами. Изобретатель внёс большой вклад в развитие конструкции этих судов, игравших крупную роль в волжском самоходном флоте вплоть до 60-х годов XIX в. Нужно при этом отметить, что Кулибин и здесь имеет неоспоримое первенство перед изобретателями, работавшими в данной области (М. А. Сутыриным, Ж. Б. Пуадбар и другими), с именами которых обычно связывали появление первых коноводных судов на Волге.
По-видимому, ещё во время своего пребывания в Петербурге Кулибин размышлял и над созданием самоходного судна, приводимого в действие гребным колесом. На чертеже прогулочного самоходного ялика, набросанном Кулибиным,*52 гребное колесо было установлено на корме и при помощи передаточного механизма приводилось в действие людьми, помещавшимися на носу судна.
Прекрасно понимая ряд глубоких недостатков «водоходов» (над их устранением, как свидетельствуют наши материалы, Кулибин напряжённо работал в течение ряда лет), изобретатель упорно проектировал несколько других типов «беззавозных судов». Вновь выявленные документы дают представление об этой работе Кулибина. Одним из таких судов было так называемое шестовое судно, снабжённое движителем*53 специального устройства – рамами с шестами.*54
Не довольствуясь детальной разработкой проекта такого судна, Кулибин много размышлял над созданием комбинированного самохода, передвигающегося во время высокой воды завозом, как «водоход», а во время низкой воды при помощи шестов.*55 Такое комбинированное судно, как и самоход с шестами, должно было приводиться в движение коноводной машиной. Серьёзно работая над усовершенствованием коноводной машины, Кулибин сконструировал новый тип этого двигателя – коноводную машину, устроенную по принципу бесконечной цепи.*56
Документальные материалы позволяют установить, что Кулибин размышлял и над постройкой речного парохода.
В 1798 г. работы по усовершенствованию коноводного двигателя и выяснению его недостатков приводят Кулибина к решению применить для движения речных судов паровую машину вместо коноводной;*57 при этом изобретатель предполагал конструировать пароход с вёсельным движителем.*58
В связи с работой по применению паровой машины для движения судов можно снова отметить ту замечательную особенность творчества Кулибина, которую мы отмечали раньше, – стремление довести разработку своего проекта до конца. Изобретатель не только создавал несколько вариантов проекта того или иного самоходного судна и выбирал из них лучший (разрабатывая при этом некоторые вопросы теории корабля: влияние длины, отношения длины к ширине, размеров смоченной поверхности и других элементов судна на его ходкость), но и размышлял над методами постройки этого судна и двигателя для него; так было и с пароходом. Большой интерес представляют заметки Кулибина о методах постройки паровых машин.*59 Как и в других случаях, изобретатель предлагал применить для этой цели специально сконструированные им станки и приспособления.*60
Привлекает внимание также разработка И. П. Кулибиным методов эксплуатации «машинных судов». Его предложения в этой области говорят о широте кругозора и глубоком подходе к рассматриваемому вопросу и ещё раз подтверждают то значение, которое он придавал экономической стороне своих проектов.
В одной из своих записей Кулибин высказывает мысль о постройке на всём протяжении водных путей, по которым должны были ходить его «машинные суда», государственных («с казённой стороны») якорных станций, обеспечивающих этим судам возможность непрерывного движения без необходимости завоза якорей.*61 По-видимому, значительную работу изобретатель проделал и по разработке методов и приёмов буксировки больших грузовых судов небольшими «машинными судами»*62 И здесь Кулибин намного опередил своих современников, предложив новые методы буксировки, являвшиеся в известной степени прототипом так называемой туерной системы, которая только много лет спустя стала применяться на Волге и других русских реках и существовала длительное время. Заметки Кулибина о водоходных судах содержат и другие ценные материалы, особенно для изучения методов исследовательской работы русского изобретателя, которые применялись им для обоснования своих проектов.
Изобретатель пытался реконструировать и сухопутный транспорт. В начале 90-х годов XVIII в. Кулибин создал несколько вариантов проекта «самокатки» – самодвижущегося экипажа для перевозки пассажиров, приводившегося в действие человеком (позднее он размышлял над возможностью установки на таком экипаже механического двигателя).
В этих проектах Кулибин применил много интересных и важных технических нововведений: равномерность движения экипажа обеспечивалась тяжёлым маховиком, который одновременно являлся и аккумулятором энергии, передавая её ведущим колёсам экипажа. «Самокатку» он намеревался снабдить тормозным устройством, рулевым управлением и коробкой перемены передач. Все трущиеся части механизма были поставлены на подшипники качения.
Как показывают материалы Архива Академии Наук СССР, Кулибин в 80-90-х годах XVIII в. проектировал пловучие гидросиловые установки. Это направление его творчества не было ранее известно. В своём «Реестре разных механических, физических и оптических изобретений…» Кулибин писал, что он делал «17. Чертежи разных мельниц, коих действие имеет быть без плотин на больших быстрых судоходных реках, как здесь на Неве и ей подобных, на воде и под водой».*63
На основе сконструированного им вододействующего колеса с подвесными лопастями Кулибин пытался создать пловучие силовые установки с передачей вращающего момента на берег. Творчески переработав опыт многих поколении строителей мельниц, он создал несколько проектов вододействующих силовых установок, не нуждавшихся в устройстве таких сложных гидротехнических сооружений (плотин и т. д.), которые при тогдашнем состоянии строительной техники было невозможно возводить на больших судоходных реках.
Составление проектов силовых пловучих вододействуюших установок было не единственной работой изобретателя в области конструирования и введения в практику двигателей новых типов. Постоянно испытывая нужду в приводах для создаваемых им механизмов, прекрасно зная потребность многих отраслей отечественной промышленности в универсальном двигателе, Кулибин на протяжении всей своей творческой жизни стремился к созданию и широкому применению удобного и дешёвого привода. Новые материалы (в том числе и чертежи) подробно говорят об этой стороне творчества изобретателя. Нужно особо подчеркнуть постоянное стремление Кулибина, выявляющееся при изучении новых документов, к всемерному расширению сферы применения паровой машины, которая тогда только начинала входить в техническую практику. Помимо изыскания возможностей применить паровую машину для движения судов, Кулибин работал и над использованием паровой машины в качестве привода к металлообрабатывающим станкам. Изобретатель предлагал применить её также для откачки воды из котлованов при сооружении промежуточных опор (быков) металлических мостов.*64
Однако, не везде установка имевшихся в его распоряжении двигателей была технически возможна и экономически целесообразна, поэтому мысль изобретателя, напряжённо искавшая выхода из тупика, обращалась к созданию «вечного двигателя». Для правильной оценки деятельности Кулибина в этом направлении нужно иметь в виду, что в конце XVIII в. и начале XIX в. невозможность создания «вечного двигателя» многими техниками не понималась ещё столь ясно, как позже, в силу чего ряд изобретателей продолжал свою работу в этом направлении.
Давая суммарное описание записей и чертежей Кулибина, относящихся к его работам над «вечным двигателем», составители учитывали и то обстоятельство, что при многочисленных попытках сконструировать его изобретатель приходил к различным интересным конструкциям.
В 90-х годах XVIII в. Кулибин с новой силой взялся за работу по проектированию различных часовых механизмов. Этим делом он занимался, правда с большими перерывами, в продолжение нескольких десятков лет. Прежние биографы Кулибина обычно ограничивали его творчество в этой области созданием «часов яичной фигуры». Но о техническом устройстве этих часов почти ничего не было известно. Вновь выявленные материалы позволяют произвести технический анализ конструкции часов «яичной фигуры» и выяснить детали устройства каждого из трёх входящих в их состав механизмов (курантового, часового и боевого). Можно установить, например, что в них был принят цилиндровый спусковой регулятор в часовом механизме и регулятор – в боевом механизме (часы в миниатюре воспроизводят башенные).*65
Но изготовление часов «яичной фигуры» было лишь началом творчества изобретателя в этой области: И. П. Кулибин сконструировал и построил много других часовых механизмов. Среди созданных им механизмов выделяются «карманные планетные часы». Выявленные материалы дают возможность составить представление об этих замечательных часах отечественной конструкции. И. П. Кулибину удалось создать часовой механизм высокой точности. В процессе конструирования этих и других часов им была проведена чрезвычайно большая исследовательская работа. Изучение чертежей и описаний позволяет установить, что изобретатель разработал собственную конструкцию компенсационного устройства обтекаемой формы, обладавшую большей виброустойчивостью сравнительно с соответственными деталями зарубежных механизмов. Это нововведение вместе с другими оригинальными деталями, созданными Кулибиным, обеспечивало его часам высокую точность хода.
Кулибин разрабатывал технологию изготовления своих часов и намеревался наладить их производство на одной из первых в России часовых мануфактур – в с. Купавне. Общался он и с мастерами другой часовой мануфактуры – в Петербурге.
Новые материалы о конструировании часов содержат данные о попытках Кулибина создать ряд других часовых механизмов: «часы с гуслями», стенные часы, несколько конструкций столовых часов, большие башенные часы и, наконец, миниатюрные часы для ношения в перстне.
Интересны заметки изобретателя, в которых подводятся итоги его работы по конструированию планетных карманных часов. В них содержится одна из первых в России попыток разработать некоторые вопросы теории часов.*66
Рукописи и чертежи Кулибина по проектированию часовых механизмов свидетельствуют о том, что в его лице Россия имела во второй половине XVIII в. выдающегося конструктора-часовщика, создавшего новые часовые механизмы.
Нужно отметить, что богатейший опыт, накопленный при конструировании и изготовлении различных часовых механизмов, Кулибин широко переносил на другие объекты своей творческой работы. Его заметки содержат очень много ссылок на необходимость применения опыта изготовления отдельных деталей часовых механизмов в различных машинах и механизмах, создаваемых для практических производственных целей. Подобного рода попытки делались и другими изобретателями XVIII в. Их отметил К. Маркс в своём письме к Ф. Энгельсу в 1863 г. В этом письме Маркс писал: «Не подлежит ни малейшему сомнению, что в XVIII в. часы впервые подали мысль применить автоматы (и, в частности, пружинные) к производству».*67
В годы жизни в Петербурге Кулибин наряду с исполнением сложных служебных обязанностей в Академии Наук и напряжённой изобретательской работой был вынужден выполнять и различные заказы для царского двора. Ему приходилось принимать участие в устройстве фейерверков и иллюминаций на придворных праздниках, постройке игрушечных моделей и, наконец, в создании технических сооружений, которые, как, например, лифт, конечно, не могли в его время получить сколько-нибудь широкого практического применения. Материалы Архива Академии Наук СССР дают возможность установить, что Кулибин, выполняя эти заказы, сумел использовать их для своей изобретательской работы, почти для каждого из них давая оригинальные решения в деталях и в целом; так, например, в созданном им лифте, построенном на принципе перемещения вращающихся гаек по вертикально расположенным винтам с прямоугольной нарезкой,*68 Кулибин широко применял подшипники качения и внёс далеко опережающее его время предложение о применении «карандаша», т. е. графита, для смазки.*69
При устройстве придворных фейерверков Кулибин, используя свои большие знания в области проектирования и постройки оптических и других научных приборов, создавал новые виды фейерверков («оптический бездымный несгораемый фейерверк»), размышлял над возможностью устройства «электрических фейерверков» и т. п. Опыт устройства фейерверков был им в свою очередь использован при проектировании фонарей.
Работая над выполнением придворных заказов, Кулибин создавал и проверял действие ряда деталей и даже целых узлов механизмов, которые затем находили широкое применение в технической практике.
Выполнял Кулибин и различные другие изобретательские работы, если они отвечали насущным потребностям страны. Среди его изобретений обращает на себя внимание проект протеза нижней конечности. Этот протез, выгодно отличавшийся от применявшихся тогда грубых и примитивных «деревяшек», содержал ряд элементов современных протезов.*70
Дореволюционные биографы Кулибина, всячески подчёркивая его работу по заказам придворных кругов и близость изобретателя к членам царской семьи (что не соответствует действительности), оставили совершенно в тени важнейшую сторону его биографии – связи с промышленностью, народной технической практикой и передовыми учёными того времени. Публикуемые материалы по-новому рисуют эту важнейшую сторону жизни и творчества замечательного изобретателя.
Помимо непосредственной связи с запросами практической жизни, которая служила отправной точкой при создании таких крупнейших изобретений, как мосты, самоходные суда, пловучие вододействующие установки и др., Кулибин очень много сделал для технического перевооружения ряда отраслей русской промышленности.
Ещё в юные годы, во время пребывания в Нижнем Новгороде, изобретатель имел возможность ознакомиться с окружавшей его практической техникой. Именно в годы жизни в Нижнем Новгороде он накопил обширные познания в различных областях техники, которые так пригодились ему в изобретательской деятельности и на службе в Академии Наук. При работе над своими важнейшими изобретениями Кулибин постоянно изучал медели различных сооружений и механизмов, в частности модели, хранившиеся в Кунсткамере, и обращался к истокам русского народного технического творчества, к опыту «работных людей», ремесленников и мастеров различных специальностей. Документальным свидетельством этого служат пометы в рукописях Кулибина.
Проектируя, например, самоходное судно с шестовым движителем, Кулибин напоминает о необходимости тщательно изучить модель свайнобойного копра, ознакомиться с часами, «которые заводятся на обе стороны», изучить движение рам на пильных мельницах.*71 Кроме того, на обороте чертежа ходового механизма водоходного судна с шестами Кулибин делает следующую помету: «Вместо всего начерченного на обороте поискать действия от шестов коленами и о сём стараться прилежнее, поговоря о том прежде с волжными на шестах ходоками».*72 Точно так же изобретатель во время своей работы над проектами металлических мостов, при составлении плана обработки металлических элементов пролётного строения писал: «Поговорить о сём с кузнецом Андреем и кузнецом Печерским»;*73 в другом случае, говоря о необходимости покрыть финифтью (эмалью) циферблат карманных планетных часов, Кулибин записывал: «о чём посоветовать с финифтяными мастерами».*74
Верой в силу народного технического опыта проникнуты и его упоминания об изобретательстве «работных людей на соляных заводах». Кулибин писал по этому поводу, что «Таковые в практике с натуральным смыслом упражнения должны быть, по моему мнению, вернее и фундаментальнее…».*75
Публикуемые материалы также отчётливо говорят о многообразных связях Кулибина с различными отраслями русской промышленности. Работе по технической реконструкции отдельных предприятий, механизации трудоёмких процессов, созданию различных станков, улучшению общих условий работы Кулибин уделял много внимания и сил.
В 1797 г. в Петербурге была основана крупная текстильная фабрика – Александровская мануфактура.*76 Это предприятие, находившееся первоначально в частных руках, а затем перешедшее «в казённое ведомство», представляло собой одну из лучших по техническому оборудованию текстильных фабрик того времени. В первые годы своего существования Александровская мануфактура была снабжена водяными колёсами обычного типа,*77 и Кулибин, изучавший эту фабрику, внёс предложение заменить старые тихоходные водяные колёса колёсами своей конструкции с подвесными лопастями, более быстроходными и имевшими более высокий коэффициент полезного действия.*78 Мы не располагаем документальными данными, свидетельствующими о реализации этого предложения изобретателя, но уже сам факт сотрудничества Кулибина с передовым промышленным предприятием, рассадником новых машинных методов производства в России, весьма показателен.
Одним из крупных предприятий тогдашней столицы России был Петербургский стекольный завод.*79 Это промышленное предприятие было не только одним из лучших в России, но славилось и за рубежом. Акад. В. М. Севергин писал о заводе, что он был по качеству своих изделий «почти единственным в Европе». Кулибин неоднократно обращался c заказами частей для различных физических приборов на этот завод и другие стекольные предприятия Петербурга и его окрестностей.*80 Некоторые исследователи высказывают предположение, что сам изобретатель принимал участие в изготовлении различных стеклянных изделий и даже варке стекла.*81 Зная связь Кулибина с этим заводом, а также работу изобретателя по организации производства изобретённого им фонаря, можно согласиться с предположением об участии Кулибина в варке стекла. Совместная работа Кулибина с Петербургским стекольным заводом не ограничивалась этим: он был тесно связан с ним и по другому поводу. Среди богатого ассортимента стеклянных изделий, выпускавшегося здесь, видное место занимало листовое зеркальное стекло. Изобретатель внёс свой вклад в производство этого сорта стекла, сконструировав ряд механических приспособлений, служащих для его формования. В реестре своих изобретений Кулибин писал: «Изобретены и сделаны на стеклянном заводе новые машины, помощью коих перевозят со стеклянной материей отменной величины горшки. Оные поднимают на ворот, а из них выливают для зеркал стёклы длиною в 6½, а шириною 3½ аршина легчайшим способом».*82
Подробнее об этой работе изобретателя сказано в статье его сына С. И. Кулибина. Автор писал: «…изобретены и сделаны две машины для императорского стеклянного завода (что в С.-Петербурге), одна железная в виде коляски, а другая подобная вороту, устроенная глаголем, посредством которых вынимают из горна огромные горшки с растопленной стеклянной массой, подвозят их к вороту, а этим поднимают, подвозят к чугунной доске и выливают на неё массу для сделания зеркальных стёкол длиною в 6½ и шириною в 3½ аршина легчайшим образом».*83 Это предложение Кулибина было введено в производственную практику, о чём свидетельствует акад. В. М. Севергин, писавший в 1821 г.: «…мы должны упомянуть об огромных досках хрустального стекла для зеркал, отливаемых здесь (на стеклянном заводе в С.-Петербурге) по устроению, изобретённому славным российским механиком Кулибиным. Оные имеют длины шесть с половиной и ширины три с половиной аршина».*84 Подобного рода механические устройства для производства работ с «горшками», наполненными стеклянной массой весом свыше 1 т, появились в других странах значительно позднее. Механизмы, введённые Кулибиным в процесс производства зеркального листового стекла, обеспечили русским стекольным заводам почётное первенство в максимальных размерах листа выпускаемого стекла, что всегда служило мерилом технической оснащённости этой отрасли промышленности.*85
Кулибин был связан также с такой важной отраслью отечественной промышленности, как добыча соли: материалы, хранящиеся в Архиве Академии Наук СССР, содержат данные о его проектах улучшения машинных установок для соляных промыслов, по-видимому, принадлежавших крупнейшим солепромышленникам Строгановым.*86 Эти документы свидетельствуют также о хорошем знакомстве изобретателя с технологическим процессом добычи соли.
Кулибин общался и с другими отраслями русской промышленности: он был знаком с часовыми мастерскими и мануфактурами в Петербурге и в других городах России,*87 работал над конструированием своих фонарей для суконных мануфактур,*88 обращался на известный машиностроительный и судостроительный завод Берда в Петербурге с заказом подшипников качения для своих водоходных судов.*89 Число этих фактов можно было бы увеличить, но и сказанное ясно «свидетельствует о многообразных связях Кулибина с передовыми русскими промышленными предприятиями.
К концу пребывания изобретателя в Петербурге его авторитет как выдающегося и разностороннего техника большого масштаба стоял очень высоко. К нему обращались за разрешением таких вопросов, дать ответ на которые оказывались бессильными многие видные представители современной ему инженерной мысли. Ярким примером этого положения служит известный эпизод со спуском корабля «Благодать». Документы Архива рисуют этот эпизод в совершенно новом свете.*90 Кулибин смог быстро разработать проект спуска со стапелей корабля, потерпевшего аварию, потому что он значительно раньше изучал причины подобных аварий и даже составил проект их устранения.
Материалы сайта могут содержать информацию, не подлежащую просмотру
начало статьи