Apa yang Kulibin cipta?

2024 Pengarang: Seth Attwood | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-16 16:12

Semua orang tahu bahawa Kulibin adalah pencipta, mekanik dan jurutera Rusia yang hebat. Nama keluarga beliau telah lama menjadi kata nama biasa dalam bahasa Rusia. Tetapi, seperti yang ditunjukkan oleh tinjauan baru-baru ini, hanya lima peratus responden boleh menamakan sekurang-kurangnya satu ciptaannya. Bagaimana pula? Kami memutuskan untuk menjalankan program pendidikan kecil: jadi, apa yang dicipta oleh Ivan Petrovich Kulibin?

Ivan Petrovich, yang dilahirkan di penempatan Podnovye berhampiran Nizhny Novgorod pada tahun 1735, adalah seorang yang sangat berbakat. Mekanik, kejuruteraan, pembuatan jam, pembinaan kapal - semuanya berhujah di tangan mahir seorang Rusia yang belajar sendiri. Dia berjaya dan dekat dengan permaisuri, tetapi pada masa yang sama tidak ada projeknya, yang boleh memudahkan hidup orang biasa dan menyumbang kepada kemajuan, tidak dibiayai dengan betul, atau dilaksanakan oleh kerajaan. Manakala mekanisme hiburan - automaton lucu, jam istana, senapang gerak sendiri - dibiayai dengan penuh kegembiraan.

Kapal yang boleh dilayari

Pada akhir abad ke-18, kaedah yang paling biasa untuk mengangkat kargo di kapal melawan arus adalah buruh burlak - keras, tetapi agak murah. Terdapat juga alternatif: contohnya, kapal yang dipacu enjin yang digerakkan oleh lembu. Struktur kapal mesin adalah seperti berikut: ia mempunyai dua sauh, yang talinya dipasang pada aci khas. Salah satu sauh di atas bot atau di sepanjang pantai dihantar ke hadapan 800-1000 m dan diamankan. Lembu-lembu yang bekerja di atas kapal memutar aci dan memutar tali sauh, menarik kapal ke sauh melawan arus. Pada masa yang sama, bot lain sedang membawa sauh kedua ke hadapan - ini adalah bagaimana kesinambungan pergerakan dipastikan.

Kulibin datang dengan idea bagaimana untuk melakukan tanpa lembu. Ideanya ialah menggunakan dua roda dayung. Arus, memutar roda, memindahkan tenaga ke aci - tali sauh telah dililit, dan kapal itu menarik dirinya ke sauh menggunakan tenaga air. Dalam proses kerja, Kulibin sentiasa terganggu dengan pesanan mainan untuk anak diraja, tetapi dia berjaya mendapatkan pembiayaan untuk pembuatan dan pemasangan sistemnya di atas kapal kecil. Pada tahun 1782, sarat dengan hampir 65 tan (!) Pasir, ia terbukti boleh dipercayai dan lebih pantas daripada kapal yang dikuasakan oleh lembu atau burlat.

Pada tahun 1804, di Nizhny Novgorod, Kulibin membina laluan air kedua, yang dua kali lebih cepat daripada sulaman burlak. Walau bagaimanapun, jabatan komunikasi air di bawah Alexander I menolak idea itu dan mengharamkan pembiayaan - laluan air tidak merebak. Tidak lama kemudian, kapstan muncul di Eropah dan Amerika Syarikat - kapal yang menarik diri ke sauh menggunakan tenaga enjin stim.

Lif skru

Sistem lif yang paling biasa hari ini ialah teksi berwinch. Lif win telah dicipta jauh sebelum paten Otis pada pertengahan abad ke-19 - struktur serupa telah beroperasi di Mesir purba, ia telah digerakkan oleh haiwan draf atau kuasa hamba. Kulibin untuk membangunkan lif yang mudah untuk bergerak antara tingkat Istana Musim Sejuk. Dia sememangnya mahukan kerusi lif, dan masalah teknikal yang menarik timbul sebelum Kulibin. Adalah mustahil untuk memasang win pada lif sedemikian, dibuka dari atas, dan jika anda "mengambil" kerusi dengan win dari bawah, ia akan menyebabkan kesulitan kepada penumpang. Kulibin menyelesaikan soalan itu dengan bijak: pangkal kerusi dilekatkan pada skru paksi panjang dan bergerak di sepanjangnya seperti kacang. Catherine duduk di atas takhta mudah alihnya, pelayan itu memutarkan pemegangnya, putaran itu dihantar ke gandar, dan dia mengangkat kerusi ke galeri di tingkat dua. Pengangkat skru Kulibin telah siap pada tahun 1793, manakala Elisha Otis membina mekanisme kedua dalam sejarah di New York hanya pada tahun 1859. Selepas kematian Catherine, lif telah digunakan oleh orang istana untuk hiburan, dan kemudian ia telah rosak. Hari ini, lukisan dan sisa mekanisme mengangkat telah dipelihara.

Teori dan amalan pembinaan jambatan

Dari 1770-an hingga awal 1800-an, Kulibin mengusahakan penciptaan jambatan pegun satu bentang merentasi Neva. Dia membuat model yang berfungsi, di mana dia mengira daya dan tekanan di pelbagai bahagian jambatan - walaupun pada hakikatnya teori pembinaan jambatan belum wujud pada masa itu! Secara empirik, Kulibin meramalkan dan merumuskan beberapa undang-undang penentangan terhadap bahan, yang disahkan kemudian. Pada mulanya, pencipta membangunkan jambatan itu dengan perbelanjaannya sendiri, tetapi Count Potemkin memperuntukkan wang untuk susun atur akhir. Model skala 1:10 mencapai panjang 30 m.

Semua pengiraan jambatan telah dibentangkan kepada Akademi Sains dan disahkan oleh ahli matematik terkenal Leonard Euler. Ternyata pengiraan itu betul, dan ujian model menunjukkan bahawa jambatan itu mempunyai margin keselamatan yang besar; ketinggiannya membolehkan kapal layar melintas tanpa sebarang operasi khas. Walaupun mendapat kelulusan Akademi, kerajaan tidak memperuntukkan dana untuk pembinaan jambatan itu. Kulibin telah dianugerahkan pingat dan menerima hadiah, pada tahun 1804 model ketiga telah reput sepenuhnya, dan jambatan kekal pertama merentasi Neva (Blagoveshchensky) dibina hanya pada tahun 1850.

Pada tahun 1810-an, Kulibin terlibat dalam pembangunan jambatan besi. Di hadapan kami adalah projek jambatan tiga gerbang merentasi Neva dengan laluan pengangkutan yang digantung (1814). Kemudian, pencipta mencipta projek untuk jambatan empat gerbang yang lebih kompleks.

Pada tahun 1936, pengiraan eksperimen jambatan Kulibinsky telah dijalankan menggunakan kaedah moden, dan ternyata orang Rusia yang diajar sendiri tidak membuat satu kesilapan, walaupun pada masanya kebanyakan undang-undang kekuatan bahan tidak diketahui. Kaedah membuat model dan mengujinya untuk tujuan pengiraan kekuatan struktur jambatan kemudiannya menjadi meluas; pelbagai jurutera datang kepadanya pada masa yang berbeza secara bebas. Kulibin juga merupakan orang pertama yang mencadangkan penggunaan kekuda kekisi dalam pembinaan jambatan - 30 tahun sebelum arkitek Amerika Itiel Town yang mempatenkan sistem ini.

Di atas jambatan merentasi Neva

Walaupun fakta bahawa tidak ada satu pun ciptaan serius Kulibin yang benar-benar dihargai, dia jauh lebih bertuah daripada banyak orang Rusia yang belajar sendiri, yang sama ada tidak dibenarkan walaupun di ambang Akademi Sains, atau dihantar pulang dengan 100 rubel. hadiah dan cadangan untuk tidak lagi mencampuri urusan mereka sendiri.

Jambatan satu bentang yang terkenal merentasi Neva - bagaimana rupanya jika ia telah dibina. Kulibin melakukan pengiraannya pada model, termasuk pada skala 1:10.

Kereta dorong sendiri dan cerita lain

Selalunya Kulibin, sebagai tambahan kepada reka bentuk yang dia benar-benar cipta, dikreditkan dengan banyak orang lain, yang dia benar-benar bertambah baik, tetapi bukan yang pertama. Sebagai contoh, Kulibin sering dikreditkan dengan ciptaan skuter pedal (prototaip velomobile), manakala sistem sedemikian dicipta 40 tahun lebih awal oleh seorang jurutera otodidak Rusia yang lain, dan Kulibin adalah yang kedua. Mari kita lihat beberapa salah tanggapan biasa.

Kereta sorong berjalan sendiri Kulibin dibezakan oleh sistem pemanduan yang kompleks dan memerlukan usaha yang ketara daripada pemandu. Ia adalah velomobile kedua dalam sejarah.

Jadi, pada tahun 1791, Kulibin membina dan menyampaikan kepada Akademi Sains sebuah gerabak bergerak sendiri, sebuah "kerusi roda berjalan sendiri", yang pada asasnya merupakan pendahulu velomobile. Ia direka untuk seorang penumpang, dan kereta itu dipandu oleh seorang pelayan yang berdiri di atas tumit dan menekan pedal secara bergilir-gilir. Kereta yang dikendalikan sendiri berfungsi sebagai tarikan untuk golongan bangsawan untuk beberapa waktu, dan kemudian ia hilang dalam sejarah; hanya lukisannya yang terselamat. Kulibin bukanlah pencipta velomobile - 40 tahun sebelum dia, seorang lagi pencipta otodidak Leonty Shamshurenkov (terkenal khususnya untuk pembangunan sistem mengangkat Tsar Bell, yang tidak pernah digunakan untuk tujuan yang dimaksudkan), membina otodidak. kerusi roda dengan reka bentuk yang serupa di St. Petersburg. Reka bentuk Shamshurenkov adalah dua tempat duduk, dalam lukisan kemudian pencipta merancang untuk membina kereta luncur sendiri dengan verstometer (prototaip speedometer), tetapi, malangnya, tidak menerima pembiayaan yang mencukupi. Seperti skuter Kulibin, skuter Shamshurenkov masih tidak bertahan hingga ke hari ini.

Jam telur yang terkenal, dikerjakan oleh Kulibin pada 1764-1767 dan dipersembahkan kepada Catherine II untuk Paskah 1769. Terima kasih kepada hadiah ini, Kulibin mengetuai bengkel di Akademi Sains St. Petersburg. Mereka kini disimpan di Pertapaan.

Prostesis kaki

Pada permulaan abad ke-18-19, Kulibin membentangkan kepada Akademi Perubatan-Pembedahan St. Petersburg beberapa projek "kaki mekanikal" - prostesis bahagian bawah kaki yang sangat sempurna pada masa itu, mampu mensimulasikan kaki yang hilang di atas lutut (!). "Penguji" versi pertama prostesis, yang dibuat pada tahun 1791, adalah Sergei Vasilyevich Nepeitsyn - pada masa itu seorang leftenan yang kehilangan kakinya semasa menyerbu Ochakov. Selepas itu, Nepeitsyn naik ke pangkat mejar jeneral dan menerima jolokan Kaki Besi daripada askar; dia menjalani kehidupan yang penuh, dan tidak semua orang meneka mengapa jeneral itu tempang sedikit. Prostesis sistem Kulibin, walaupun ulasan yang menggalakkan daripada doktor St. Petersburg yang diketuai oleh Profesor Ivan Fedorovich Bush, telah ditolak oleh jabatan tentera, dan pengeluaran bersiri prostesis mekanikal yang meniru bentuk kaki kemudiannya bermula di Perancis.

Sorotan

Pada tahun 1779, Kulibin, yang menggemari peranti optik, mempersembahkan ciptaannya kepada orang ramai St. Petersburg - lampu carian. Sistem cermin reflektif wujud sebelum dia (khususnya, ia digunakan pada rumah api), tetapi reka bentuk Kulibin lebih dekat dengan lampu carian moden: satu lilin, memantul dari pemantul cermin yang diletakkan di hemisfera cekung, memberikan aliran yang kuat dan berarah ringan. "Tanglung Hebat" diterima secara positif oleh Akademi Sains, dipuji dalam akhbar, diluluskan oleh permaisuri, tetapi ia hanya menjadi hiburan dan tidak digunakan untuk menerangi jalan-jalan, seperti yang Kulibin percaya pada mulanya. Tuannya sendiri kemudiannya membuat beberapa lampu carian untuk pesanan individu pemilik kapal, dan juga membuat tanglung padat untuk pengangkutan berdasarkan sistem yang sama - ini membawanya pendapatan tertentu. Tuan-tuan kecewa dengan kekurangan perlindungan hak cipta - tuan-tuan lain mula membuat gerabak berskala besar "tanglung Kulibin", yang sangat merendahkan nilai ciptaan itu.

Lampu carian, yang dicipta pada tahun 1779, kekal sebagai gimik teknikal. Dalam kehidupan seharian, hanya versi yang lebih kecil digunakan sebagai tanglung pada gerabak.

Apa lagi yang Kulibin buat?

- Beliau menubuhkan kerja bengkel di Akademi Sains St. Petersburg, di mana beliau terlibat dalam pembuatan mikroskop, barometer, termometer, teleskop, skala, teleskop dan banyak instrumen makmal lain. - Membaiki planetarium Akademi Sains St. Petersburg. - Dia menghasilkan sistem asal untuk melancarkan kapal ke dalam air. - Mencipta telegraf optik pertama di Rusia (1794), dihantar ke kamera Kunst sebagai rasa ingin tahu. - Membangunkan projek jambatan besi yang pertama di Rusia (merentasi Volga). - Membina gerudi benih menyediakan pembenihan seragam (tidak dibina). - Menyusun bunga api, mencipta mainan mekanikal dan automaton untuk hiburan golongan bangsawan. - Dibaiki dan dipasang secara bebas banyak jam susun atur yang berbeza - dinding, lantai, menara.

Mesin gerakan kekal

Banyak yang telah ditulis mengenai ciptaan Ivan Kulibin sendiri. Tetapi ahli biografi sentiasa cuba mengabaikan kerjanya pada mesin gerakan kekal, yang, nampaknya, tidak melukis mekanik yang cemerlang.

Idea untuk mula mencipta enjin keajaiban berasal dari Kulibin pada awal 70-an abad ke-18, apabila beliau berkhidmat sebagai mekanik di Akademi Sains St. Petersburg. Eksperimen pada mesin gerakan kekal mengambil daripada dia bukan sahaja masa dan usaha, tetapi juga dana peribadi yang besar, memaksa dia untuk berhutang.

Pada zaman itu, undang-undang pemuliharaan tenaga belum lagi dibuktikan dengan tepat. Kulibin tidak mempunyai pendidikan yang kukuh, dan sukar baginya, seorang mekanik yang belajar sendiri, untuk memahami isu yang sukar ini. Orang di sekelilingnya juga tidak dapat membantu. Ada yang tidak tahu bagaimana menerangkan dengan jelas khayalannya. Orang lain sendiri tidak yakin bahawa tenaga tidak datang dari ketiadaan dan tidak hilang ke mana-mana. Akhirnya, orang lain sendiri percaya bahawa mesin gerakan kekal adalah mungkin, dan menggalakkan Kulibin untuk terus mencari.

Yang terakhir termasuk, sebagai contoh, penulis dan wartawan terkenal Pavel Svinin. Dalam bukunya tentang Kulibin, yang diterbitkan pada tahun 1819, setahun selepas kematian Ivan Petrovich, dia, merujuk kepada mesin gerakan abadi Kulibin, menulis: "Sayangnya dia tidak berjaya menyelesaikan ciptaan penting ini. Mungkin dia akan lebih gembira daripada pendahulunya, yang berhenti di batu sandungan ini; mungkin dia akan membuktikan bahawa gerakan kekal bukanlah chimera mekanik …"

Anehnya, Leonard Euler yang hebat pun menyokong kerja Kulibin dalam penciptaan mesin gerakan kekal.' "Sungguh pelik untuk diperhatikan," tulis Svinin, "bahawa Kulibin digalakkan untuk penemuan ini oleh ahli matematik terkenal Euler, yang, apabila ditanya apa yang dia fikirkan tentang gerakan kekal, menjawab bahawa dia menganggapnya wujud dalam alam semula jadi dan berfikir bahawa ia akan berlaku. ditemui dengan cara yang menggembirakan. seperti wahyu yang sebelum ini dianggap mustahil." Dan Kulibin sentiasa berpaling kepada kuasa Euler apabila dia terpaksa mempertahankan idea mesin gerakan kekal daripada pengkritik.

Akademi Izvestia menerbitkan artikel bertajuk "Majlis kepada mereka yang bermimpi mencipta gerakan kekal atau tidak berkesudahan." Ia berkata: "Adalah mustahil untuk mencipta pergerakan berterusan … Kajian yang tidak berguna ini amat berbahaya kerana kebanyakannya (terutamanya) kerana mereka merosakkan banyak keluarga dan banyak mekanik mahir yang boleh memberikan perkhidmatan yang hebat kepada masyarakat dengan pengetahuan mereka, hilang, mencapai penyelesaian masalah ini, semua harta benda, masa dan kerja mereka."

Tiada siapa tahu sama ada Kulibin telah membaca artikel ini. Hanya diketahui bahawa walaupun pendapat Akademi Sains, dia terus bekerja pada mesin gerakan kekal dengan sifat keras kepalanya dengan keyakinan bahawa masalah ini lambat laun akan diselesaikan.

Kulibin telah membangunkan beberapa model keretanya. Dia mengambil sebagai asas idea lama, yang dikenali sejak zaman Leonardo da Vinci, iaitu: roda dengan berat bergerak di dalamnya. Yang terakhir ini sepatutnya menduduki kedudukan yang mengganggu keseimbangan sepanjang masa, dan menyebabkan putaran roda yang kelihatan tanpa henti.

Di luar negara, mereka juga mengusahakan penciptaan mesin gerakan kekal. Kulibin mengikuti dengan teliti karya-karya ini mengikut mesej yang sampai kepadanya. Dan sekali, pada tahun 1796, mengikut perintah Catherine II, dia juga mempunyai peluang untuk mempertimbangkan dan menilai salah satu projek asing tersebut. Ia adalah mesin gerakan kekal mekanik Jerman Johann Friedrich Heinle.

Ivan Petrovich bukan sahaja "dengan berhati-hati dan bersungguh-sungguh" mengkaji lukisan dan perihalan mudah alih perpetuum asing, tetapi juga membuat modelnya. Ia terdiri daripada dua tiub bersilang dengan belos yang diisi dengan cecair. Dengan putaran salib sedemikian, cecair akan mengalir melalui tiub dari satu belos ke yang lain. Keseimbangan, menurut pencipta, sepatutnya telah hilang, dan keseluruhan sistem sepatutnya berada dalam gerakan berterusan.

Model enjin Heinle, tentu saja, ternyata tidak berfungsi. Menjalankan eksperimen dengannya, Kulibin, seperti yang ditulisnya, "tidak menemui apa yang dia inginkan dalam kejayaan itu." Tetapi ini tidak sedikit pun menggoyahkan kepercayaannya terhadap prinsip gerakan kekal.

Pada musim gugur tahun 1801, Ivan Petrovich kembali dari St. Petersburg ke tanah airnya, ke Nizhny Novgorod. Malah di sini dia tidak meninggalkan pencariannya yang tidak berjaya untuk gerakan kekal. Banyak masa berlalu, tahun 1817 tiba. Dan kemudian suatu hari di akhbar ibu negara "Russian Invalid" untuk 22 September, Kulibin membaca artikel yang terdengar seperti guruh kepadanya. Nota itu melaporkan bahawa seorang mekanik tertentu bernama Petere dari Mainz "akhirnya mencipta apa yang dipanggil mudah alih perpetuum, yang telah sia-sia selama berabad-abad."

Selanjutnya, enjin itu sendiri diterangkan, yang mempunyai bentuk roda dengan diameter 8 kaki dan ketebalan 2 kaki: "Ia bergerak dengan dayanya sendiri dan tanpa sebarang bantuan daripada mata air, merkuri, api, elektrik atau daya galvanik.. Kelajuannya melebihi kemungkinan. Jika anda memasangkannya pada gerabak jalan atau kerusi roda, anda boleh menempuh 100 batu Perancis dalam masa 12 jam, mendaki gunung yang paling curam."

Berita ini (sudah tentu, palsu) membuat pencipta lama keterujaan yang luar biasa. Nampaknya Peter telah memperuntukkan idea-ideanya, mencuri idea tercintanya, yang dia, Kulibin, telah memberikan kerja keras selama beberapa dekad. Dengan tergesa-gesa demam, dia mula merayu kepada semua yang mempunyai kuasa dan pengaruh, termasuk Tsar Alexander I.

Kemudian berhati-hati diketepikan, kerahsiaan dilupakan. Kini Kulibin terus terang menulis bahawa dia telah mengusahakan penciptaan "mesin gerakan kekal" untuk masa yang lama, bahawa dia tidak jauh dari menyelesaikan masalah ini, tetapi dia memerlukan dana untuk meneruskan eksperimen terakhir. Dalam "nota petisyen", dia mengimbas kembali meritnya sebelum ini dan menyatakan hasrat untuk kembali berkhidmat di ibu negara untuk membina jambatan besi merentasi Neva, dan yang paling penting, untuk meneruskan penciptaan mesin gerakan kekal.

Permintaan Kulibin untuk kebenaran untuk kembali ke St. Petersburg telah ditolak secara halus. Pembinaan jambatan besi itu dianggap terlalu mahal. Mereka mendiamkan diri tentang mesin gerakan kekal.

Sehingga hari-hari terakhir Ivan Petrovich, impian sayangnya tentang "mesin pergerakan kekal," mimpi zalim, seperti yang disebut oleh salah seorang ahli biografi Kulibin, tidak meninggalkannya. Penyakit semakin menimpanya. Saya diseksa oleh sesak nafas dan "lain-lain tidak sihat". Dia jarang keluar sekarang. Tetapi walaupun di atas katil, di atas bantal, dia meminta untuk meletakkan lukisan "mesin gerakan kekal" di sebelahnya. Walaupun pada waktu malam, dalam insomnia, pencipta berulang kali kembali ke mesin maut ini, membuat beberapa pembetulan dalam lukisan lama, menarik yang baru.

Ivan Petrovich Kulibin meninggal dunia pada 30 Julai (gaya lama), 1818 pada usia 83 tahun, meninggal dunia secara senyap-senyap, seolah-olah sedang tidur. Keluarganya kekal dalam kemiskinan tegar. Untuk mengebumikan suaminya, janda itu terpaksa menjual jam dinding, dan rakan lamanya Alexei Pyaterikov menambah sejumlah kecil. Wang ini digunakan untuk mengebumikan pencipta yang hebat.