Sisukord:

Mida Kulibin leiutas?
Mida Kulibin leiutas?

Video: Mida Kulibin leiutas?

Video: Mida Kulibin leiutas?
Video: Tourist Trophy: Closer To The Edge - Полный документальный фильм TT3D (Доступны субтитры !!) 2024, Märts
Anonim

Kõik teavad, et Kulibin on suurepärane vene leiutaja, mehaanik ja insener. Tema perekonnanimest on pikka aega saanud vene keeles tavaline nimisõna. Kuid nagu näitas hiljutine uuring, oskab vaid viis protsenti vastanutest nimetada vähemalt üht tema leiutist. Kuidas nii? Otsustasime läbi viia väikese haridusprogrammi: mida siis Ivan Petrovitš Kulibin leiutas?

Ivan Petrovitš, kes sündis 1735. aastal Nižni Novgorodi lähedal Podnovje asulas, oli uskumatult andekas inimene. Mehaanika, insener, kellassepp, laevaehitus – kõik vaieldi vene iseõppija osavate käte vahel. Ta oli edukas ja oli keisrinnale lähedane, kuid samas ei leidnud ükski tema projekt, mis võiks tavainimeste elu lihtsamaks teha ja edusammudele kaasa aidata, korralikult rahastatud ega riigi poolt ellu viidud. Kusjuures meelelahutusmehhanisme – naljakaid automaadid, paleekellad, iseliikuvad relvad – rahastati suure rõõmuga.

Laevatatav laev

18. sajandi lõpus oli kõige levinum viis laevadel lasti vastuvoolu tõstmiseks burlakitöö – raske, kuid suhteliselt odav. Leidus ka alternatiive: näiteks härgade jõul liikuvad mootoriga laevad. Masinalaeva ehitus oli järgmine: sellel oli kaks ankrut, mille köied olid kinnitatud spetsiaalse võlli külge. Üks ankrutest paadis või piki kallast toimetati 800-1000 m ette ja kinnitati. Laeval töötavad härjad pöörasid võlli ja väänasid ankruköit, tõmmates laeva ankrusse vastuvoolu. Samal ajal kandis teine paat teist ankrut edasi - nii oli liikumise järjepidevus tagatud.

Pilt
Pilt

Kulibin tuli välja ideega, kuidas ilma härgadeta hakkama saada. Tema idee oli kasutada kahte aeruratast. Rattaid pöörlev vool kandis energiat võllile - ankruköis keriti ja laev tõmbas end vee energiat kasutades ankru külge. Töö käigus häirisid Kulibini pidevalt kuninglike järglaste mänguasjade tellimised, kuid tal õnnestus rahastada oma süsteemi tootmist ja paigaldamist väikesele laevale. 1782. aastal, laadituna ligi 65 tonni (!) liiva, osutus see töökindlaks ja palju kiiremaks kui härgade või burlattide jõul liikuv laev.

1804. aastal ehitas Kulibin Nižni Novgorodis teise veetee, mis oli kaks korda kiirem kui burlaktikandid. Sellegipoolest lükkas Aleksander I juhitav veesideosakond selle idee tagasi ja keelas rahastamise – veeteed ei levinud. Palju hiljem ilmusid Euroopasse ja USA-sse kapstanid – laevad, mis tõmbasid end aurumasina energiat kasutades ankrusse.

Pilt
Pilt

Kruvilift

Tänapäeval on kõige levinum liftisüsteem vintskabiiniga. Vintstõstukid loodi ammu enne Otise patente 19. sajandi keskel – sarnased konstruktsioonid töötasid Vana-Egiptuses, need panid liikuma veoloomad või orjajõud.1790. aastate keskel tellis vananev ja ülekaaluline Katariina II. Kulibin välja töötada mugav lift Talvepalee korruste vahel liikumiseks. Ta tahtis kindlasti tõstetooli ja enne Kulibinit tekkis huvitav tehniline probleem. Sellise, ülalt avaneva lifti külge polnud võimalik vintsi kinnitada ja kui tooli vintsiga alt “korjata”, siis tekitaks see reisijale ebamugavusi. Kulibin lahendas küsimuse vaimukalt: tooli alus kinnitati pika teljega-kruvi külge ja liigutati seda mööda nagu mutrit. Katariina istus oma liikuval troonil, sulane väänas käepidet, pöörlemine kandus üle teljele ja ta tõstis tooli teisele korrusele galeriisse. Kulibini kruvitõstuk valmis 1793. aastal, Elisha Otis aga ehitas New Yorgis ajaloo teise sellise mehhanismi alles 1859. aastal. Pärast Katariina surma kasutasid lifti õukondlased meelelahutuseks ja seejärel müüriti see. Tänaseks on säilinud tõstemehhanismi joonised ja jäänused.

Sillaehituse teooria ja praktika

1770. aastatest kuni 1800. aastate alguseni töötas Kulibin Neeva ületava üheavalise statsionaarse silla loomisel. Ta tegi töötava mudeli, mille põhjal arvutas välja jõud ja pinged silla erinevates osades – hoolimata sellest, et sillaehituse teooriat tol ajal veel ei eksisteerinud! Empiiriliselt ennustas ja sõnastas Kulibin mitmeid materjalidele vastupidavuse seadusi, mis said kinnitust palju hiljem. Algul töötas leiutaja silla välja oma kulul, kuid krahv Potjomkin eraldas raha lõplikuks paigutuseks. Mõõtkava 1:10 mudel saavutas 30 m pikkuse.

Kõik sillaarvutused esitati Teaduste Akadeemiale ja neid kontrollis kuulus matemaatik Leonard Euler. Selgus, et arvutused olid õiged ja mudeli testid näitasid, et sillal oli tohutu ohutusvaru; selle kõrgus võimaldas purjelaevadel läbida ilma erioperatsioonideta. Vaatamata Akadeemia heakskiidule pole valitsus silla ehitamiseks raha eraldanud. Kulibin pälvis medali ja sai auhinna, 1804. aastaks oli kolmas mudel täielikult ära mädanenud ja esimene püsisild üle Neeva (Blagoveštšenski) ehitati alles 1850. aastal.

1810. aastatel tegeles Kulibin raudsildade väljatöötamisega. Meie ees on rippsõiduteega üle Neeva kolmekaarelise silla projekt (1814). Hiljem koostas leiutaja keerukama neljakaarelise silla projekti.

1936. aastal viidi läbi Kulibinski silla eksperimentaalne arvutus kaasaegsete meetoditega ja selgus, et vene iseõppijad ei teinud ainsatki viga, kuigi tema ajal polnud enamik materjalide tugevusseadusi teada. Mudeli valmistamise ja katsetamise meetod sillakonstruktsiooni tugevusarvutuse eesmärgil sai hiljem laialt levinud, selle juurde jõudsid erinevad insenerid erinevatel aegadel iseseisvalt. Kulibin tegi ka esimesena ettepaneku kasutada silla ehitamisel võresõrestikeid – 30 aastat enne seda, kui selle süsteemi patenteeris Ameerika arhitekt Itiel Town.

Üle Neeva silla

Vaatamata sellele, et Kulibini ühtki tõsiseltvõetavat leiutist tõeliselt ei hinnatud, oli tal palju rohkem õnne kui paljudel teistel vene iseõppijatel, keda kas ei lastud isegi Teaduste Akadeemia lävele või saadeti koju 100 rublaga. auhind ja soovitus mitte enam oma ärisse sekkuda.

Kuulus üheavaline sild üle Neeva – milline see võiks välja näha, kui see oleks ehitatud. Kulibin tegi oma arvutuse mudelitel, sealhulgas mõõtkavas 1:10.

Isejooksev vanker ja muud lood

Sageli omistatakse Kulibinile lisaks tema tõeliselt leiutatud kujundustele ka paljusid teisi, mida ta tõesti täiustas, kuid polnud esimene. Näiteks Kulibinile omistatakse väga sageli pedaalirolleri (velomobi prototüüp) leiutamist, samas kui sellise süsteemi lõi 40 aastat varem teine vene iseõppinud insener ja Kulibin oli teine. Vaatame mõningaid levinud väärarusaamu.

Pilt
Pilt

Kulibini isesõitev jalutuskäru paistis silma keeruka ajamsüsteemiga ja nõudis juhilt märkimisväärseid pingutusi. See oli ajaloo teine velomobil.

Niisiis ehitas Kulibin 1791. aastal ja esitas Teaduste Akadeemiale iseliikuva vankri, "isesõitva ratastooli", mis oli sisuliselt velomobiili eelkäija. See oli mõeldud ühele reisijale ning autot juhtis sulane, kes seisis kontsadel ja vajutas vaheldumisi pedaale. Isejuhitav vanker oli mõnda aega aadli atraktsiooniks ja siis läks ajalukku kaduma; säilinud on ainult tema joonistused. Kulibin ei olnud velomobiili leiutaja - 40 aastat enne teda ehitas teine iseõppinud leiutaja Leonty Shamshurenkov (tuntud eelkõige tõstesüsteemi Tsar Bell väljatöötamise poolest, mida ei kasutatud kunagi ettenähtud otstarbel) iseõppinud. sarnase disainiga ratastool Peterburis. Šamšurenkovi disain oli kaheistmeline, hilisematel joonistel plaanis leiutaja ehitada verstomeetriga iseliikuva kelgu (spidomeetri prototüüp), kuid paraku ei saanud see piisavat rahastust. Sarnaselt Kulibini tõukerattaga pole ka Šamšurenkovi roller tänaseni säilinud.

Pilt
Pilt

Kuulus munakell, mille töötas Kulibin aastatel 1764–1767 ja kinkis Katariina II-le 1769. aasta lihavõttepühadeks. Suuresti tänu sellele kingitusele juhtis Kulibin Peterburi Teaduste Akadeemia töötubasid. Nüüd hoitakse neid Ermitaažis.

Jala proteesid

18.-19. sajandi vahetusel esitas Kulibin Peterburi Meditsiini-kirurgia Akadeemiale mitmeid "mehaaniliste jalgade" projekte - alajäsemete proteesid, mis olid sel ajal väga täiuslikud ja suutsid simuleerida jalga, mis oli kadunud jala kohal. põlv (!). 1791. aastal valmistatud proteesi esimese versiooni "testija" oli Sergei Vassiljevitš Nepeitsõn – tollal leitnant, kes kaotas Otšakovi tormijooksul jala. Seejärel tõusis Nepeitsõn kindralmajori auastmeni ja sai sõduritelt hüüdnime Raudjalg; ta elas täisväärtuslikku elu ja kõik ei osanud arvata, miks kindral kergelt lonkas. Hoolimata professor Ivan Fedorovitš Bushi juhitud Peterburi arstide positiivsetest hinnangutest lükkas Kulibini süsteemi protees sõjaväeosakond tagasi ning hiljem alustati Prantsusmaal jala kuju matkivate mehaaniliste proteeside seeriatootmist.

Pilt
Pilt

Prožektorite valguses

1779. aastal esitles optikaseadmetesse kiindunud Kulibin Peterburi avalikkusele oma leiutist – prožektorit. Peegeldavate peeglite süsteemid eksisteerisid juba enne teda (eelkõige kasutati neid tuletornidel), kuid Kulibini kujundus oli palju lähedasem tänapäevasele prožektorile: üks küünal, mis peegeldus nõgusale poolkera asetatud peegelpeegelditelt, andis tugeva ja suunatava voolu. valgus. "Imeline latern" võeti Teaduste Akadeemias positiivselt vastu, ajakirjanduses kiideti, keisrinna kiitis heaks, kuid see jäi vaid meelelahutuseks ja seda ei kasutatud tänavate valgustamiseks, nagu Kulibin algul arvas. Kapten ise valmistas hiljem laevaomanike individuaalsete tellimuste jaoks mitmeid prožektoreid ja tegi sama süsteemi alusel ka vankri jaoks kompaktse laterna - see tõi talle teatud sissetuleku. Meistreid vedas alt autorikaitse puudumine – teised meistrid hakkasid valmistama suuremahulist vankrit "Kulibini laternad", mis leiutist kõvasti devalveeris.

1779. aastal loodud prožektor on jäänud tehniliseks trikiks. Igapäevaelus kasutati vankritel laternatena vaid väiksemaid versioone.

Mida Kulibin veel tegi?

- Ta rajas töökodade töö Peterburi Teaduste Akadeemias, kus ta tegeles mikroskoopide, baromeetrite, termomeetrite, teleskoopide, kaalude, teleskoopide ja paljude teiste laboriinstrumentide valmistamisega. - Remontinud Peterburi Teaduste Akadeemia planetaariumi. - Ta mõtles välja originaalse süsteemi laevade vettelaskmiseks. - lõi Venemaal esimese optilise telegraafi (1794), saadeti kurioosumina Kunst-kaamerasse. - Töötas välja esimese raudsilla projekti Venemaal (üle Volga). - Ehitatud külvik, mis tagab ühtlase külvi (ei ole ehitatud). - Korraldas ilutulestikku, lõi mehaanilisi mänguasju ja automaate aadli meelelahutuseks. - Remonditud ja iseseisvalt kokku pandud palju erineva paigutusega kellasid - sein, põrand, torn.

Püsiliikur

Ivan Kulibini enda leiutistest on palju kirjutatud. Kuid biograafid on alati püüdnud ignoreerida tema tööd igiliikuriga, mis, nagu näis, ei maali hiilgavat mehaanikut.

Idee hakata leiutama imemootorit tekkis Kulibinil 18. sajandi 70. aastate alguses, kui ta töötas mehaanikuna Peterburi Teaduste Akadeemias. Katsed igiliikuriga võtsid talt mitte ainult aega ja vaeva, vaid ka märkimisväärseid isiklikke vahendeid, sundides teda võlgadesse sattuma.

Tol ajal ei olnud energia jäävuse seadus veel täpselt põhjendatud. Kulibinil polnud kindlat haridust ja tal, iseõppinud mehaanikul, oli raske sellest keerulisest küsimusest aru saada. Ka teda ümbritsevad inimesed ei saanud aidata. Mõned ei teadnud, kuidas oma pettekujutlust selgelt seletada. Teised ise ei olnud veendunud, et energia ei tule mitte millestki ega kao kuhugi. Lõpuks uskusid teised ise, et igiliikur on võimalik, ja julgustasid Kulibinit otsinguid jätkama.

Viimaste hulka kuulus näiteks kuulus kirjanik ja ajakirjanik Pavel Svinin. Aasta pärast Ivan Petrovitši surma, 1819. aastal ilmunud raamatus Kulibinist kirjutas ta Kulibini igiliikurile viidates: “Kahju, et ta ei jõudnud seda tähtsat leiutist lõpuni viia. Võib-olla oleks ta olnud õnnelikum kui tema eelkäijad, kes selle komistuskivi juures peatusid; võib-olla oleks ta tõestanud, et igiliikur ei ole mehaanika kimäär …"

Üllataval kombel toetas isegi suur Leonard Euler Kulibini tööd igiliikuri leiutamisel. "On uudishimulik märkida," kirjutas Svinin, "et Kulibinit julgustas seda avastust tegema kuulus matemaatik Euler, kes küsimusele, mida ta arvab igiliikumisest, vastas, et peab seda looduses eksisteerivaks ja arvas, et see leida mingil õnnelikul viisil. Nagu varem võimatuks peetud ilmutused. Ja Kulibin pöördus alati Euleri autoriteedi poole, kui ta pidi kriitikute eest igiliikuri ideed kaitsma.

Izvestija akadeemia avaldas artikli pealkirjaga "Nõukogu neile, kes unistavad igavese või lõputu liikumise leiutamisest". Seal oli kirjas: "On täiesti võimatu leiutada pidevat liikumist… Need kasutud uuringud on äärmiselt kahjulikud, sest ennekõike (eriti) nad hävitasid palju perekondi ja palju osavaid mehaanikuid, kes suutsid oma teadmistega ühiskonnale suurepäraseid teenuseid pakkuda, kaotatud, selle probleemi lahenduseni jõudmine, kogu oma vara, aeg ja töö.

Keegi ei tea, kas Kulibin on seda artiklit lugenud. On vaid teada, et vaatamata Teaduste Akadeemia arvamusele jätkas ta talle iseloomuliku kangekaelsusega igiliikuri kallal tööd kindlustundega, et ka see probleem saab varem või hiljem lahenduse.

Kulibin on välja töötanud mitmeid oma auto mudeleid. Ta võttis aluseks vana idee, mis oli tuntud juba Leonardo da Vinci ajast, nimelt: ratas, mille sees liiguvad raskused. Viimased pidid asuma kogu aeg tasakaalu rikkuvale asendile ja tekitama ratta näiliselt katkematu pöörlemise.

Välismaal tegeleti ka igiliikuri loomisega. Kulibin jälgis neid teoseid temani jõudnud sõnumite järgi tähelepanelikult. Ja kord, 1796. aastal, oli tal Katariina II käsul isegi võimalus kaaluda ja hinnata üht sellist välisprojekti. See oli saksa mehaaniku Johann Friedrich Heinle igiliikur.

Ivan Petrovitš mitte ainult ei uurinud "äärmise hoole ja hoolsusega" välismaise perpetuum mobile joonistamist ja kirjeldust, vaid tegi ka selle mudeli. See koosnes kahest ristatud torust, mille lõõts oli täidetud vedelikuga. Sellise risti pöörlemisel voolaks vedelik läbi torude ühest lõõtsast teistesse. Tasakaal oleks leiutaja sõnul pidanud kaduma ja kogu süsteem oleks pidanud olema pidevas liikumises.

Heinle mootorimudel osutus muidugi mittetöötavaks. Temaga eksperimente tehes ei leidnud Kulibin, nagu ta kirjutas, "sellest edust seda, mida ta tahtis". Kuid see ei kõigutanud vähimalgi määral tema usku igiliikumise põhimõttesse.

1801. aasta sügisel naasis Ivan Petrovitš Peterburist kodumaale Nižni Novgorodi. Isegi siin ei jätnud ta maha oma ebaõnnestunud igiliikuri otsinguid. Möödus palju aega, tuli aasta 1817. Ja siis ühel päeval luges Kulibin pealinna 22. septembri ajalehest "Vene invaliidid" artiklit, mis kõlas tema jaoks äikesena. Märkus teatas, et teatav mehaanik nimega Petere Mainzist "leiutas lõpuks nn perpetuum mobile'i, mis on palju sajandeid asjata olnud".

Pilt
Pilt

Edasi kirjeldati mootorit ennast, millel oli 8 jala läbimõõduga ja 2 jala paksusega ratta kuju: See liigub omal jõul ja ilma vedrude, elavhõbeda, tule, elektrilise või galvaanilise jõu abita.. Selle kiirus ületab tõenäosuse. Kui kinnitate selle autovankri või ratastooli külge, saate 12 tunniga läbida 100 Prantsuse miili, ronides kõige järsematesse mägedesse.

See uudis (loomulikult vale) muutis vana leiutaja uskumatuks elevuseks. Talle tundus, et Peeter oli omastanud tema ideed, varastanud tema armastatud vaimusünnituse, mille nimel tema, Kulibin, oli andnud palju aastakümneid rasket tööd. Palavikulise kiirustusega hakkas ta pöörduma kõigi võimu ja mõjuvõimu omajate poole, sealhulgas tsaar Aleksander I poole.

Siis jäeti ettevaatlikkus kõrvale, salatsemine unustati. Nüüd kirjutas Kulibin ausalt, et oli pikka aega tegelenud "igiliikuri masina" loomisega, et ta ei olnud selle probleemi lahendamisest kaugel, kuid tal on vaja raha viimaste katsete jätkamiseks. "Petsioonimärkmetes" meenutas ta oma varasemaid teeneid ja avaldas soovi naasta pealinna teenistusse, et ehitada raudsild üle Neeva ja mis kõige tähtsam, jätkata igiliikuri loomist.

Kulibini taotlus Peterburi naasta loa saamiseks lükati delikaatselt tagasi. Raudsilla ehitamist peeti liiga kalliks. Nad vaikisid igiliikurist.

Kuni Ivan Petrovitši viimaste päevadeni ei jätnud teda tema kallis unistus "igavese liikumise masinast", türanni unistus, nagu seda nimetas üks Kulibini biograaf. Haigused valdasid teda üha enam. Mind piinas õhupuudus ja "muud ebatervislikud". Õues käis ta nüüd harva. Kuid isegi voodis, patjades, palus ta enda kõrvale panna joonised "igiliikuri masinast". Isegi öösel unetuse käes naasis leiutaja ikka ja jälle selle saatusliku masina juurde, tegi vanades joonistes mõned parandused, joonistas uusi.

Ivan Petrovitš Kulibin suri 30. juulil (vanas stiilis), 1818. aastal 83-aastaselt, suri vaikselt, justkui magama jäädes. Tema perekond jäi äärmisesse vaesusesse. Abikaasa matmiseks pidi lesk müüma seinakella ja vana sõber Aleksei Pjaterikov lisas väikese summa. Seda raha kasutati suure leiutaja matmiseks.

Soovitan: