Cuprins:

Ce a inventat Kulibin?
Ce a inventat Kulibin?

Video: Ce a inventat Kulibin?

Video: Ce a inventat Kulibin?
Video: Ea Se JOACA JOCURI 1 Ora, NU Isi Da Seama Ca Au TRECUT 20 De Ani In Lumea Reala 2024, Martie
Anonim

Toată lumea știe că Kulibin este un mare inventator, mecanic și inginer rus. Numele său de familie a devenit de mult un substantiv comun în rusă. Dar, după cum arată un sondaj recent, doar cinci la sută dintre respondenți pot numi cel puțin una dintre invențiile sale. Cum așa? Am decis să realizăm un mic program educațional: deci, ce a inventat Ivan Petrovici Kulibin?

Ivan Petrovici, care s-a născut în așezarea Podnovye de lângă Nijni Novgorod în 1735, a fost o persoană incredibil de talentată. Mecanica, inginerie, ceasornicarie, constructii navale - totul se cearta in mainile iscusite ale unui autodidact rus. A avut succes și a fost aproape de împărăteasă, dar, în același timp, niciunul dintre proiectele sale, care ar putea face viața mai ușoară oamenilor de rând și să contribuie la progres, nu a fost nici finanțat corespunzător, nici implementat de stat. În timp ce mecanismele de divertisment - automate amuzante, ceasuri de palat, tunuri autopropulsate - au fost finanțate cu mare bucurie.

Nava navigabila

La sfârșitul secolului al XVIII-lea, cea mai comună metodă de ridicare a mărfurilor pe nave împotriva curentului era forța de muncă burlak - grea, dar relativ ieftină. Au existat și alternative: de exemplu, nave cu motoare propulsate de boi. Structura vasului mașinii era următoarea: avea două ancore, ale căror frânghii erau atașate la un arbore special. Una dintre ancore de pe o barcă sau de-a lungul țărmului a fost livrată înainte cu 800-1000 m și asigurată. Boii care lucrau la navă au rotit axul și au răsucit frânghia ancorei, trăgând nava spre ancoră împotriva curentului. În același timp, o altă barcă ducea a doua ancoră înainte - așa era asigurată continuitatea mișcării.

Imagine
Imagine

Kulibin a venit cu ideea cum să se descurce fără boi. Ideea lui a fost să folosească două roți cu zbaturi. Curentul, rotind roțile, a transferat energie pe arbore - frânghia de ancorare a fost înfășurată, iar nava sa tras la ancoră folosind energia apei. În procesul de lucru, Kulibin a fost constant distras de comenzile de jucării pentru descendenții regali, dar a reușit să obțină finanțare pentru fabricarea și instalarea sistemului său pe o navă mică. În 1782, încărcată cu aproape 65 de tone (!) de nisip, s-a dovedit a fi de încredere și mult mai rapidă decât o navă alimentată cu boi sau burlate.

În 1804, în Nijni Novgorod, Kulibin a construit o a doua cale navigabilă, care a fost de două ori mai rapidă decât broderia burlak. Cu toate acestea, departamentul de comunicații cu apă sub Alexandru I a respins ideea și a interzis finanțarea - căile navigabile nu s-au răspândit. Mult mai târziu, în Europa și Statele Unite au apărut capstanele - nave care s-au tras la ancoră folosind energia unui motor cu abur.

Imagine
Imagine

Lift cu șurub

Cel mai comun sistem de lift astăzi este o cabină cu troliu. Ascensoarele cu troliu au fost create cu mult înainte de brevetele lui Otis la mijlocul secolului al XIX-lea - structuri similare erau în funcțiune în Egiptul antic, acestea au fost puse în mișcare de animale de tracțiune sau de puterea sclavilor. La mijlocul anilor 1790, bătrâna și supraponderală Catherine a II-a a comandat Kulibin va dezvolta un lift convenabil pentru deplasarea între etajele Palatului de Iarnă. Ea își dorea cu siguranță un scaun cu lift și o problemă tehnică interesantă a apărut înaintea lui Kulibin. Era imposibil să atașezi un troliu la un astfel de lift, deschis de sus, iar dacă „ridici” scaunul cu un troliu de jos, ar cauza neplăceri pasagerului. Kulibin a rezolvat întrebarea cu inteligență: baza scaunului era atașată de un șurub lung și se mișca de-a lungul ei ca o piuliță. Catherine s-a așezat pe tronul ei mobil, servitorul a răsucit mânerul, rotația a fost transmisă osiei, iar ea a ridicat scaunul spre galeria de la etajul doi. Ridicarea cu șurub a lui Kulibin a fost finalizată în 1793, în timp ce Elisha Otis a construit al doilea astfel de mecanism din istorie la New York abia în 1859. După moartea Ecaterinei, liftul a fost folosit de curteni pentru distracție, iar apoi a fost zidat. Astăzi s-au păstrat desene și resturi ale mecanismului de ridicare.

Teoria și practica construirii podurilor

Din anii 1770 până la începutul anilor 1800, Kulibin a lucrat la crearea unui pod staționar cu o singură treaptă peste Neva. A realizat un model de lucru, pe care a calculat forțele și tensiunile în diferite părți ale podului - în ciuda faptului că teoria construcției podului nu exista încă la acel moment! Din punct de vedere empiric, Kulibin a prezis și formulat o serie de legi ale rezistenței la materiale, care au fost confirmate mult mai târziu. La început, inventatorul a dezvoltat podul pe cheltuiala sa, dar contele Potemkin a alocat bani pentru aspectul final. Macheta la scară 1:10 a ajuns la o lungime de 30 m.

Toate calculele podului au fost prezentate Academiei de Științe și verificate de celebrul matematician Leonard Euler. S-a dovedit că calculele au fost corecte, iar testele modelului au arătat că podul avea o marjă uriașă de siguranță; înălțimea sa permitea trecerii navelor cu pânze fără operațiuni speciale. În ciuda aprobării Academiei, guvernul nu a alocat fonduri pentru construcția podului. Kulibin a primit o medalie și a primit un premiu, până în 1804 al treilea model putrezise complet, iar primul pod permanent peste Neva (Blagoveshchensky) a fost construit abia în 1850.

În anii 1810, Kulibin a fost angajat în dezvoltarea podurilor de fier. În fața noastră este proiectul unui pod cu trei arcade peste Neva cu o carosabilă suspendată (1814). Mai târziu, inventatorul a creat un proiect pentru un pod mai complex cu patru arcade.

În 1936, un calcul experimental al podului Kulibinsky a fost efectuat folosind metode moderne și s-a dovedit că autodidact rus nu a făcut nicio greșeală, deși la vremea lui majoritatea legilor rezistenței materialelor erau necunoscute. Metoda de realizare a unui model și de testare a acestuia în scopul calculării rezistenței structurii podului a devenit ulterior răspândită; diverși ingineri au venit la el în momente diferite în mod independent. Kulibin a fost, de asemenea, primul care a propus utilizarea zăbrelelor în construcția podului - cu 30 de ani înaintea arhitectului american Itiel Town care a brevetat acest sistem.

Peste podul peste Neva

În ciuda faptului că nici o singură invenție serioasă a lui Kulibin nu a fost cu adevărat apreciată, el a fost mult mai norocos decât mulți alți autodidacți ruși, cărora fie nu li s-a permis nici măcar în pragul Academiei de Științe, fie au fost trimiși acasă cu 100 de ruble. a unui premiu și a unei recomandări de a nu se mai amesteca în propria lor afacere.

Celebrul pod cu o singură treaptă peste Neva - cum ar arăta dacă ar fi fost construit. Kulibin și-a efectuat calculul pe modele, inclusiv pe o scară de 1:10.

Cărucior autogestionat și alte povești

Adesea, Kulibin, pe lângă modelele pe care le-a inventat cu adevărat, este creditat cu multe altele, pe care le-a îmbunătățit cu adevărat, dar nu a fost primul. De exemplu, Kulibin este foarte des creditat cu inventarea scuterului cu pedale (prototipul velomobilului), în timp ce un astfel de sistem a fost creat cu 40 de ani mai devreme de un alt inginer rus autodidact, iar Kulibin a fost al doilea. Să ne uităm la unele dintre concepțiile greșite comune.

Imagine
Imagine

Căruciorul cu rulare automată a lui Kulibin s-a remarcat printr-un sistem de propulsie complex și a necesitat eforturi semnificative din partea șoferului. A fost al doilea velomobil din istorie.

Așadar, în 1791, Kulibin a construit și a prezentat Academiei de Științe o trăsură autopropulsată, un „scaun cu rotile care rulează singur”, care a fost în esență predecesorul velomobilului. A fost concepută pentru un pasager, iar mașina era condusă de un servitor care stătea pe călcâie și apăsa alternativ pedalele. Trăsura autogestionată a servit pentru o vreme atracție nobilimii, apoi s-a pierdut în istorie; doar desenele ei au supraviețuit. Kulibin nu a fost inventatorul velomobilului - cu 40 de ani înaintea lui, un alt inventator autodidact Leonty Shamshurenkov (cunoscut în special pentru dezvoltarea sistemului de ridicare a clopotului țarului, care nu a fost niciodată folosit în scopul propus), a construit un autodidact. scaun cu rotile cu un design similar în Sankt Petersburg. Designul lui Shamshurenkov a fost cu două locuri, în desenele ulterioare, inventatorul a plănuit să construiască o sanie autopropulsată cu un verstometru (un prototip de vitezometru), dar, din păcate, nu a primit finanțare adecvată. La fel ca scuterul lui Kulibin, scuterul lui Shamshurenkov nu a supraviețuit până în prezent.

Imagine
Imagine

Celebrul ceas cu ouă, lucrat de Kulibin în 1764-1767 și prezentat Ecaterinei a II-a pentru Paștele 1769. În mare parte datorită acestui dar, Kulibin a condus atelierele de la Academia de Științe din Sankt Petersburg. Acum sunt păstrate în Schit.

Proteză de picior

La începutul secolelor XVIII-XIX, Kulibin a prezentat Academiei de medicină-chirurgie din Sankt Petersburg mai multe proiecte de „picioare mecanice” - proteze ale extremităților inferioare care erau foarte perfecte la acea vreme, capabile să simuleze un picior pierdut deasupra genunchi (!). „Testerul” primei versiuni a protezei, realizată în 1791, a fost Serghei Vasilyevich Nepeitsyn - la acea vreme un locotenent care și-a pierdut piciorul în timpul asaltului lui Ochakov. Ulterior, Nepeitsyn a urcat la gradul de general-maior și a primit de la soldați porecla Picior de Fier; a dus o viață plină și nu toată lumea a ghicit de ce generalul șchiopăta ușor. Proteza sistemului Kulibin, în ciuda recenziilor favorabile din partea medicilor din Sankt Petersburg conduși de profesorul Ivan Fedorovich Bush, a fost respinsă de departamentul militar, iar producția în serie de proteze mecanice care imită forma piciorului a început ulterior în Franța.

Imagine
Imagine

În lumina reflectoarelor

În 1779, Kulibin, care era pasionat de dispozitivele optice, și-a prezentat invenția publicului din Sankt Petersburg - un reflector. Sisteme de oglinzi reflectorizante au existat înaintea lui (în special, acestea au fost folosite pe faruri), dar designul lui Kulibin a fost mult mai aproape de un reflector modern: o singură lumânare, care se reflecta din reflectoarele de oglindă plasate într-o emisferă concavă, dădea un flux puternic și direcțional de ușoară. „Finarul Minunat” a fost primit pozitiv de Academia de Științe, lăudat în presă, aprobat de împărăteasă, dar a rămas doar un divertisment și nu a fost folosit pentru a ilumina străzile, așa cum credea inițial Kulibin. Comandantul însuși a realizat ulterior o serie de reflectoare pentru comenzile individuale ale armatorilor și, de asemenea, a făcut un felinar compact pentru un vagon pe baza aceluiași sistem - acest lucru i-a adus un anumit venit. Maeștrii au fost dezamăgiți de lipsa protecției dreptului de autor - alți maeștri au început să facă trăsuri la scară largă „lanterne Kulibin”, care au devalorizat foarte mult invenția.

Reflectorul, creat în 1779, a rămas un truc tehnic. În viața de zi cu zi, doar versiuni mai mici au fost folosite ca felinare pe trăsuri.

Ce altceva a făcut Kulibin?

- A stabilit activitatea de ateliere la Academia de Științe din Sankt Petersburg, unde s-a angajat în fabricarea de microscoape, barometre, termometre, telescoape, cântare, telescoape și multe alte instrumente de laborator. - A reparat planetariul Academiei de Științe din Sankt Petersburg. - A venit cu un sistem original de lansare a navelor în apă. - A creat primul telegraf optic din Rusia (1794), trimis la Kunst-camera ca o curiozitate. - A dezvoltat primul proiect din Rusia de pod de fier (de peste Volga). - Am construit o semănătoare care asigură o însămânțare uniformă (neconstruită). - Aranjat artificii, creat jucării mecanice și automate pentru distracția nobilimii. - Reparat și asamblat independent multe ceasuri de diferite configurații - perete, podea, turn.

Mașină cu mișcare perpetuă

S-au scris multe despre invențiile lui Ivan Kulibin însuși. Dar biografii au încercat întotdeauna să ignore munca lui la o mașină cu mișcare perpetuă, care, se pare, nu pictează un mecanic strălucit.

Ideea de a începe să inventeze un motor miracol a apărut în Kulibin la începutul anilor 70 ai secolului al XVIII-lea, când a lucrat ca mecanic la Academia de Științe din Sankt Petersburg. Experimentele pe o mașină cu mișcare perpetuă i-au luat nu numai timp și efort, ci și fonduri personale considerabile, forțându-l să se îndatoreze.

În acele vremuri, legea conservării energiei nu era încă fundamentată cu precizie. Kulibin nu a avut o educație solidă și i-a fost greu pentru el, un mecanic autodidact, să înțeleagă această problemă dificilă. Nici cei din jurul lui nu l-au putut ajuta. Unii nu știau cum să-și explice clar amăgirea. Alții înșiși nu erau convinși că energia nu vine din nimic și nu dispare nicăieri. În cele din urmă, alții au crezut că o mașină cu mișcare perpetuă este posibilă și l-au încurajat pe Kulibin să continue căutarea.

Acesta din urmă a inclus, de exemplu, celebrul scriitor și jurnalist Pavel Svinin. În cartea sa despre Kulibin, publicată în 1819, la un an după moartea lui Ivan Petrovici, acesta, referindu-se la mașina cu mișcare perpetuă Kulibin, a scris: „Este păcat că nu a reușit să termine această invenție importantă. Poate că ar fi fost mai fericit decât predecesorii săi, care s-au oprit la această piatră de poticnire; poate ar fi dovedit că mișcarea perpetuă nu este o himeră a mecanicii…”

În mod surprinzător, chiar și marele Leonard Euler a susținut munca lui Kulibin privind inventarea unei mașini cu mișcare perpetuă. „Este curios de observat”, a scris Svinin, „că Kulibin a fost încurajat la această descoperire de către celebrul matematician Euler, care, întrebat ce părere are despre mișcarea perpetuă, a răspuns că o consideră că există în natură și credea că va să fie găsit într-un fel fericit, ca niște revelații considerate anterior imposibile.” Și Kulibin a apelat întotdeauna la autoritatea lui Euler când a trebuit să apere ideea unei mașini cu mișcare perpetuă de critici.

Academia Izvestia a publicat un articol intitulat „Consiliu celor care visează să inventeze mișcarea perpetuă sau nesfârșită”. Se spunea: „Este cu totul imposibil să inventezi mișcarea continuă… Aceste studii inutile sunt extrem de dăunătoare pentru că mai ales (mai ales) pentru că au ruinat multe familii și mulți mecanici iscusiți care puteau oferi mari servicii societății cu cunoștințele lor, pierdute, ajungând la soluționarea acestei probleme, toate posesiunile, timpul și munca lor.”

Nimeni nu știe dacă Kulibin a citit acest articol. Se știe doar că, în ciuda opiniei Academiei de Științe, el a continuat să lucreze la o mașină cu mișcare perpetuă, cu încăpățânarea sa caracteristică, cu încrederea că până și această problemă va fi rezolvată mai devreme sau mai târziu.

Kulibin a dezvoltat o serie de modele ale mașinii sale. A luat ca bază o idee veche, cunoscută încă de pe vremea lui Leonardo da Vinci, și anume: o roată cu greutăți care se mișcă în interiorul ei. Aceștia din urmă trebuiau să ocupe o poziție care perturba echilibrul tot timpul și provoacă o rotație aparent non-stop a roții.

În străinătate, au lucrat și la crearea unei mașini cu mișcare perpetuă. Kulibin a urmărit îndeaproape aceste lucrări conform mesajelor care au ajuns la el. Și odată, în 1796, conform ordinului Ecaterinei a II-a, a avut chiar șansa să ia în considerare și să evalueze unul dintre astfel de proiecte străine. A fost mașina cu mișcare perpetuă a mecanicului german Johann Friedrich Heinle.

Ivan Petrovici nu numai că „cu cea mai mare grijă și diligență” a studiat desenul și descrierea mobilului perpetuum străin, ci și-a făcut modelul. Era format din două tuburi încrucișate cu burdufuri umplute cu lichid. Odată cu rotirea unei astfel de cruci, lichidul ar curge prin tuburi de la un burduf la altul. Echilibrul, potrivit inventatorului, ar fi trebuit să se piardă, iar întregul sistem ar fi trebuit să fie în perpetuă mișcare.

Modelul de motor Heinle, desigur, s-a dovedit a fi inoperant. Efectuând experimente cu ea, Kulibin, după cum a scris el, „nu a găsit ceea ce își dorea în acel succes”. Dar acest lucru nu ia zdruncinat deloc credința în principiul însuși al mișcării perpetue.

În toamna anului 1801, Ivan Petrovici s-a întors din Sankt Petersburg în patria sa, la Nijni Novgorod. Nici aici nu și-a abandonat căutarea nereușită a mișcării perpetue. A trecut mult timp, a venit anul 1817. Și apoi, într-o zi, în ziarul capitalei „Russian Invalid” din 22 septembrie, Kulibin a citit un articol care i-a sunat ca un tunet. Nota a relatat că un anume mecanic pe nume Petere din Mainz „a inventat în cele din urmă așa-numitul perpetuum mobile, care a fost în zadar de multe secole”.

Imagine
Imagine

Mai departe, a fost descris motorul în sine, care avea forma unei roți cu un diametru de 8 picioare și o grosime de 2 picioare: „Se mișcă cu forța proprie și fără nici un ajutor de la arcuri, mercur, foc, forță electrică sau galvanică.. Viteza sa depășește probabilitatea. Dacă îl atașați la un cărucior sau un scaun cu rotile, puteți călători 100 de mile franceze în 12 ore, urcând pe cei mai abrupți munți.”

Această știre (desigur, falsă) l-a făcut pe vechiul inventator o emoție incredibilă. I se părea că Peter și-a însușit ideile, i-a furat creația iubită, căreia el, Kulibin, îi dăduse multe decenii de muncă grea. Cu o grabă febrilă, a început să facă apel la toți cei care aveau putere și influență, inclusiv țarul Alexandru I.

Apoi precauția a fost lăsată deoparte, secretul a fost uitat. Acum, Kulibin a scris sincer că a lucrat la crearea unei „mașini cu mișcare perpetuă” de mult timp, că nu era departe de a rezolva această problemă, dar avea nevoie de fonduri pentru a continua experimentele finale. În „notele de petiționare”, el și-a amintit meritele anterioare și și-a exprimat dorința de a reveni în serviciu în capitală pentru a construi un pod de fier peste Neva și, cel mai important, pentru a continua crearea unei mașini cu mișcare perpetuă.

Solicitarea lui Kulibin de a se întoarce la Sankt Petersburg a fost respinsă cu delicatețe. Construcția podului de fier a fost considerată prea scumpă. Au tăcut despre mașina cu mișcare perpetuă.

Până în ultimele zile ale lui Ivan Petrovici, visul său drag despre o „mașină cu mișcare perpetuă”, un vis de tiran, așa cum l-a numit unul dintre biografii lui Kulibin, nu l-a părăsit. Bolile îl copleșeau din ce în ce mai mult. Eram chinuit de scurtarea respirației și „altele nesănătoase”. Acum iesea rar afară. Dar chiar și în pat, în perne, a cerut să pună lângă el desene ale „mașinii mișcării perpetue”. Chiar și noaptea, în insomnie, inventatorul s-a întors din nou și din nou la această mașinărie fatală, a făcut câteva corecturi în desene vechi, a desenat altele noi.

Ivan Petrovici Kulibin a murit la 30 iulie (stil vechi), 1818, la vârsta de 83 de ani, a murit liniștit, ca și cum ar fi adormit. Familia lui a rămas într-o sărăcie extremă. Pentru a-și îngropa soțul, văduva a trebuit să vândă un ceas de perete, iar vechiul ei prieten Alexei Pyaterikov a adăugat o sumă mică. Acești bani au fost folosiți pentru a îngropa marele inventator.

Recomandat: