Кулибин дает расчет всех частей моста. Определяет давление в фундаменте. Доказывает, что качество моста можно проверить по результатам испытания модели. Впоследствии этот метод Кулибина получил широкое распространение. Пользуются им и сейчас. Например, при проектировании Володарского моста в Ленинграде сперва была сделана и испытана модель, а затем приступили к строительству моста.
Наконец, Кулибин опытным путем находит закон взаимодействия сил в арке моста, что дает ему возможность правильно рассчитать и построить конструкцию. Это явилось крупным открытием в механике. Лишь много позднее, в 1785 году, мы находим изложение этого вопроса у французского математика Вариньона. И только через пятьдесят лет, в 1823 году, было дано теоретическое обоснование этого закона в виде «теоремы о веревочном многоугольнике».
Эта теорема является одной из основных теорем в механике. Опытным путем её первый доказал и применил Кулибин.
Весь расчет моста, который сделал Кулибин, был выполнен настолько грамотно, что если произвести его сейчас, по всем правилам современной науки, получатся те же результаты. (Такой расчет приведен в трудах Академии наук: «Архив истории науки и техники» за 1936 год.)
Конструкция моста Кулибина была совершенно новой. Впервые в мире Кулибин применил решетчатую ферму. Всё строение моста состояло из перекрестно скрепленных деревянных стержней. Это и являлось системой решетчатых ферм.
Из таких решетчатых ферм были построены все три модели Кулибинского моста.
Позднее решетчатые фермы стали применяться во многих мостах как у нас, так и за границей.
Но, хотя Кулибин первый построил решетчатую ферму, она неверно называлась «американской фермой Тауна», несмотря на то, что американский инженер Таун предложил решетчатую ферму на пятьдесят лет позднее Кулибина.
В конце 1772 года Кулибин построил вторую модель. Последние свои гроши он тратил на опыты и модели, а сам жил очень бедно. Свои расчеты и модели Кулибин представил в Академию наук. Но некоторые академики не доверяли расчетам Кулибина. «Какие расчеты может сделать «плотник», не знающий математики и механики!» – рассуждали они. Над Кулибиным открыто смеялись. И хотя модели его выдержали все испытания, академики нашли их «сумнительными».
Может быть, другой человек сдался бы и бросил всю затею. Но Кулибин был не из таких. Он убежден в правильности своих расчетов. Они подтверждены многими опытами. Можно говорить об улучшении конструкции, но в основном задача решена правильно.
Однако Кулибин видел, что перед ним выросла стена равнодушия. Эту стену труднее пробить, чем решить самую сложную техническую задачу.
Он пишет письма разным высокопоставленным лицам. Старается их уверить, что проект моста им сделан правильно. Приводит пример о том, что строителю московского Каменного моста вначале тоже «мало доверяли». Наконец он просит денег, чтобы можно было построить третью, ещё лучшую модель моста. Но всё напрасно. Ему просто не отвечают или отшучиваются.
В это время Кулибин прочел в «Санкт-Петербургских ведомостях» о том, что Лондонская академия наук объявила конкурс на модель моста через Темзу. Мост, согласно условиям конкурса, должен был состоять из одной дуги, без свай, и концами своими опираться на берега реки. За лучшую модель назначалась большая премия.
Модель Кулибина полностью отвечала требованиям лондонского конкурса. Он мог бы послать свой проект в Англию и приобрести известность и деньги. Но Кулибин этого не сделал. Он думал о Неве, а не о Темзе, и хотел строить мост в России, а не в Англии. И он продолжал доказывать и просить.
Лишь через три года ему удалось пробить брешь в стене равнодушия и то только потому, что его моделью заинтересовался всесильный в то время граф Потемкин.
По императорскому указу Кулибину выдали на построение модели тысячу рублей.
Кулибин приступил к изготовлению своей третьей модели. Он работал над ней семнадцать месяцев.
К концу 1776 года модель была готова. Она по величине была в десять раз меньше моста. Длина модели равнялась почти тридцати метрам, а высота – почти трем метрам. По сравнению с предыдущими, в эту модель был внесен ряд конструктивных улучшений. Прежде всего, в середине модель была сделана легче, а к концам – тяжелее. Это достигалось тем, что сечение всех элементов конструкции было к середине модели меньшего размера, а к концам – большего. Такое расположение материала увеличивало устойчивость моста. Оно оказалось настолько правильным, что употребляется до сих пор при строительстве арочных мостов.
В третьей модели было увеличено также число решетчатых ферм, которые скреплялись теперь мощными поясами из брусьев. Для соединения деревянных частей применялись железные болты с шайбами. Всё это придавало крепость и устойчивость мосту, сопротивляемость его боковым толчкам и ветру.
Мост согласно модели должен был быть длиной около трехсот метров, высотой около тридцати метров. При такой высоте под мостом могли свободно проходить корабли с мачтами. Но, несмотря на кажущуюся крутизну моста, на самом деле въезд на него был очень пологим, проезд по мосту почти горизонтальным. Достигалось это тем, что подъем на мост должен был начинаться примерно за двести метров от моста, а проезд по самому мосту шел не по изгибу арки моста, а почти по прямой линии – у концов моста на уровне верха арки, в середине – на уровне низа арки. Такое расположение проезжей части и приводило почти к полной её горизонтальности, так что подъем в пределах моста был даже меньше, чем у многих современных мостов. Проезжая часть состояла из дощатого настила, укрепленного на поперечных связях. Тут же по бокам были сделаны дорожки для пешеходов. Но, кроме того, дорожки для пешеходов шли ещё и по верху арки. Были сделаны также различные архитектурные украшения моста. Концы моста должны были упираться в каменные фундаменты.
Кулибин предполагал строить свой мост приблизительно на том месте, где находился наплавной Исаакиевский. Он подробно продумал весь процесс постройки моста и какие при этом нужно будет выполнить дополнительные работы. Старался учесть все возможности и предугадать всякие случайности и неожиданности.
Пока мост будет строиться, Кулибин предполагал его удерживать с берега специальными тросами. Эти тросы должны быть перекинуты через особые башни, построенные для этой цели на берегу. Но тросы должны быть очень прочными, чтобы удержать такую громаду. Поэтому Кулибин наметил серию опытов по определению прочности тросов.
Однако ведь, безусловно, при строительстве моста придется работать не только на берегу, но и в пролете, над самой рекой. Чтобы сделать это возможным, Кулибин предполагал строить свой мост зимой. В лёд должны быть вморожены сваи и на них построен помост. Чтобы знать, насколько годен для этого невский лед, Кулибин подготовил исследование по определению прочности льда.
Для изготовления арочных ферм Кулибин хотел построить большую площадку, на которой сделать точный чертеж арок моста, их разметку и заготовку. Этот прием оказался настолько удобным, что употребляется и сейчас при строительстве мостов. Так, например, он был применен при постройке моста через канал имени Москвы у станции Химки.
Кулибин дает развернутый план работ, в какой последовательности должны идти строительство и сборка моста, методы выемки грунта под опоры. Ещё многие моменты предусматривал Кулибин и описывал их со всеми подробностями.
Свои расчеты, чертежи, описания вместе с моделью Кулибин представил в Академию наук. На этот раз его расчеты проверил Эйлер. Эйлер был поражен. Все расчеты оказались правильными. Позднее Эйлер в «Месяцеслове с наставлениями на 1776 год», изданном Академией наук, подтвердил точность вычислений Кулибина.
Был назначен день испытания модели.
Собралась специальная комиссия из академиков. Среди них Леонард Эйлер, Крафт, Румовский, Котельников и другие. Кое-кто из академиков насмешливо посматривал на Кулибина. Хотя Эйлер сказал, что всё вычислено правильно, всё равно они не верили. Недавно были проведены испытания двух моделей мостов, представленных иностранцами. Тоже как будто бы всё казалось на первый взгляд правильным, а когда положили на модели проверочный груз, они обе рухнули.
– Что ж, два моста изъездили, давайте доезжать третий, – шутили академики.
– Этот Кулибин скоро построит нам лестницу на самое небо.
Кулибин молчал. По расчету модель должна была выдержать три тысячи триста пудов груза.
Рабочие стали носить железо. Академики продолжали шутить. Количество железа на модели росло.
Когда груз превысил три тысячи пудов, наступила тишина. Никто больше не улыбался и не шутил. Вот уже три тысячи сто пудов груза, три тысячи двести… Академики прислушиваются: не раздастся ли где-нибудь скрип или треск ломающейся части. Осматривают модель со всех сторон. Но модель стоит неколебимо. Наконец три тысячи триста пудов!
– Кладите остальное железо, – спокойно говорит Кулибин рабочим.
Перенесли оставшееся железо.
– Там в углу двора есть ещё кирпичи.
Положили и кирпичи.
Теперь на модели было три тысячи восемьсот семьдесят пудов.
Больше класть было нечего.
Тогда Кулибин взошел сам на мост и пригласил всю комиссию.
Один за другим академики поднимались на мост. Они поздравляли Кулибина.
– От всего сердца поздравляю вас с желаемым успехом, – сказал Эйлер. – Теперь остается вам оправдать пророчество и сделать нам лестницу на небо.
Но этим комиссия не удовлетворилась. Решено было провести длительные испытания.
Около месяца стояла модель под нагрузкой. Всё это время ученые наблюдали за ней. Смотрели, не появились ли где трещины, не погнулась ли она.
Модель моста выдержала все испытания.
Слух о чудесном сооружении пошел по всему городу. Толпы народа приходили на академический двор смотреть замечательную модель.
В газете «Санкт-Петербургские ведомости» появилась восторженная статья. Она заканчивалась словами:
«Удивительная сия модель делает зрелище всего города по великому множеству любопытных, попеременно оную осматривающих. Искусный её изобретатель, отменный своим остроумием, не менее в том достохвален, что все его умозрения обращены к пользе общества».
Академия наук признала модель годной и доложила Екатерине о том, что по ней можно строить мост через Неву. Кулибин был счастлив. Модель принята! Все мучения остались позади.
Теперь столица получит первый постоянный мост через широкую быструю Неву. Как это будет удобно для пешеходов и судов! Ведь сколько бывало раньше несчастных случаев, когда люди пытались перейти реку по шаткому, уже подтаявшему льду и проваливались под лед!
Так думал Кулибин. И не только он один. Многие ожидали, что скоро начнутся работы по строительству моста.
Но правительство молчало. Видно, мост строить не собирались. Кулибину даже полностью не заплатили за модель. Всегда аккуратный в отчетах по расходам на свои изобретения, Кулибин подсчитал, что изготовление модели стоило ему три тысячи пятьсот двадцать четыре рубля девяносто шесть копеек. А получил он от правительства всего тысячу рублей. Лишь после многих просьб, спустя пять месяцев после испытания модели, ему дали ещё две тысячи. Все же более пятисот рублей ему пришлось истратить своих денег, кроме расходов на первые модели.
Через два года, в 1778 году, Кулибина «за успехи в механике» наградили золотой медалью, специально для него изготовленной. На лицевой стороне медали был портрет Екатерины, на оборотной – изображение двух богинь – науки и искусства. Они держали над именем Кулибина лавровый венок. С одной стороны медали было написано «Достойному», с другой стороны – «Академия наук механику Ивану Кулибину». Медаль носилась на голубой андреевской ленте и давала право Кулибину присутствовать во всех «благородных» собраниях.
Правительство считало, что этим Кулибин был вознагражден сторицей за свой мост.
А модель моста семнадцать лет стояла в академическом дворе. Но в 1793 году, после смерти Потемкина, императрица вспомнила, что Потемкин принимал какое-то участие в этой модели, и велела в память его перевезти модель в Таврический сад.
Шесть дней везли модель с помощью катков и салазок. Сначала по наплавному Исаакиевскому мосту, потом по земле. Работой руководил сам Кулибин. Толпы народа сопровождали модель.
Горькое, обидное чувство мучило изобретателя. Не такого конца ждал он для своего моста. Кулибину казалось, что это похороны, – и хоронят его самого.
Модель перевезли в Таврический сад и перекинули через один из каналов.
Это был конец. Все эти годы он ещё на что-то надеялся. Но сейчас это был конец. Конец надеждам, конец мечтам. Безусловно, он мог бы в свое время переслать свой проект за границу. Но он не хотел этого тогда и не жалел об этом теперь. Не слава, не деньги нужны были Кулибину. Процветание своего отечества было ему дорого.
Даже перевозку модели Кулибин произвел за свой счет. Только через четыре года ему вернули деньги. При этом труд самого изобретателя не был оплачен, несмотря на то, что он лично руководил перевозкой модели и установкой её на место.
Известно, что модель кулибинского моста просуществовала в Таврическом саду до 1804 года. Что стало с ней в дальнейшем, – неизвестно. По-видимому, она просто разрушилась от времени. Осталось только описание моста вместе с чертежами, изданное Кулибиным в 1799 году.
С тех пор прошло много лет. Но и до сего времени кулибинский мост является непревзойденной конструкцией. Нигде не построено такого грандиозного и вместе с тем совершенного деревянного моста. Деревянный мост с наибольшим пролетом был построен в 1778 году в Швейцарии, но и в нём длина пролета равнялась лишь ста девятнадцати метрам.
Недаром знаменитый гидротехник того времени Даниил Бернулли, узнав результат испытания модели моста, назвал Кулибина «великим артистом».
Глава 7. ФОНАРЬ-ПРОЖЕКТОР
Спускались сумерки. И, как обычно, фонарщики с лестницами бегали от столба к столбу, зажигая фонари, заправленные конопляным маслом. Фонари горели тускло, неярко. Улицы тонули в полумраке.
Вдруг неожиданно где-то в стороне Васильевского острова вспыхнул яркий свет. Что это? Зарево? Пожар?
Народ, находившийся в близлежащих улицах, бросился бежать к тому месту, откуда шел этот яркий свет.
Вскоре все увидели в окне дома на углу Седьмой линии и набережной Невы неподвижно стоявший огненный шар. От него шел такой ослепительный свет, что даже глазам было больно. Не только на той стороне Невы, но и здесь, на Английской набережной, было светло.
– С нами крестная сила! – прошептала старушка крестясь.
– Что сие означает? Задача! – важно промолвил какой-то человек из толпы. В руках у него была газета. – Представляется возможным даже читать.
– А вот что сие означает, милостивый государь, – поучительно сказал стоявший рядом священник. – Сие есть знамение с неба. Не иначе как предвозвещает новую войну.
Долго толпа не расходилась, пока загадочный свет не исчез.
На другой день весь Петербург узнал о новом изобретении Кулибина. Это был фонарь– прожектор особой конструкции, который Иван Петрович для опыта выставил накануне в окне своей квартиры, находившейся в том же доме, где и мастерские Академии наук. Он изготовлялся из алебастра в виде чаши. Внутри эта чаша была оклеена многими кусочками зеркала. В центре чаши стояла свеча или другой источник света. Лучи отражались от кусочков зеркала – и сила света увеличивалась в несколько сот раз. По тому времени – в 1779 году – это было чудом техники.
Сила прожектора была так велика, что свет его был виден за тридцать километров. В этом убедился Кулибин, когда вместе с приятелем специально отправился в Красное Село, чтобы узнать, будет ли оттуда виден свет прожектора. Вечером они взобрались на колокольню красносельской церкви. Отсюда можно было лучше обозревать окрестность.
Вокруг было темно. Вдруг со стороны Петербурга вспыхнула яркая точка. Это светил прожектор Кулибина. В условленный час его зажег старший сын Ивана Петровича Семен и поставил на окно.
Кулибин радовался. Он мечтал о широком применении своих прожекторов. Он уже видел город, залитый светом его фонарей; мастерские и фабрики, в которых людям не придется больше портить зрение при тускло горящих масляных коптилках; корабли, освещающие себе путь его прожектором; яркие огни маяков, издалека видные в море…
Он представил свое изобретение в Академию наук. Там немало удивились чудесному фонарю. Дали хороший отзыв.
Тогда Кулибин испросил разрешение у императрицы представить ей свой фонарь на рассмотрение.
В назначенный день он принес фонарь во дворец. Одной свечой, поставленной в фонарь, осветил темную галерею длиной в сто с лишним метров, так что в ней стало совершенно светло.
Екатерине понравился фонарь. Она спросила, как он устроен. Выслушала объяснения Кулибина.
Но на этом всё и кончилось.
Между тем весь Петербург говорил о кулибинском фонаре. Появилась статья в «Санкт– Петербургских ведомостях», восхваляющая новое изобретение Кулибина.
«Санкт-Петербургской академии наук механик Иван Петрович Кулибин изобрел искусство делать некоторою особою вогнутою линиею составное из многих частей зеркало, которое, когда перед ним поставится одна только свеча, производит удивительное действие, умножая свет в пятьсот раз противу обыкновенного свечного света и более, смотря по мере числа зеркальных частиц, в оном вмещенных… Сие изобретение рассмотрено и свидетельствовано было в общем Академии наук собрании, и на рассмотрении отдана всеми должная справедливость умопроизведению почтенного господина Кулибина».
Даже известный поэт Державин писал о кулибинском фонаре:
Ты видишь, на столбах ночною как пороюЯ светлой полосоюВ каретах, в улицах и в шлюпках на рекеБлистаю вдалеке.Я весь дворец собою освещаю,Как полная небес луна.
Однако, несмотря на это, о серьезном применении изобретения Кулибина, видимо, никто и не думал.
Тогда Кулибин, зная вкусы петербургского общества, решил начать изготовлять маленькие фонари и применять их для карет.
Вот когда повалила к нему вся знать города. Все, все хотели иметь в карете кулибинские фонари! От заказчиков не было отбоя.
Но, как всегда, Кулибин и на этот раз не сделал из своего изобретения секрета. Он опубликовал устройство фонаря-прожектора. Вскоре многие частные мастера, воспользовавшись изобретением Кулибина, стали в большом количестве делать кулибинские фонари, и через некоторое время сбыт их настолько упал, что Кулибину пришлось прекратить изготовление фонарей.
Царский двор был падок до веселья, до забав. Это хорошо знал Кулибин. И вот он решил ещё раз привлечь внимание к своему изобретению, применив его для развлечения двора.
Однажды князь Потемкин доложил Екатерине, что Кулибин просит разрешения позабавить её устройством фейерверка в одной из комнат дворца.
– Как, – воскликнула Екатерина, – в покоях дворца? Он мне испортит всю обстановку!
– В таком случае мы с Кулибиным беремся починить её за свой счет, – сказал улыбаясь Потемкин.
В один из вечеров вся знать во главе с Екатериной собралась в Китайской гостиной Царскосельского дворца.
Все расселись на мягких стульях и диванах, стоявших вдоль стен.
Посредине гостиной были поставлены ширмы, за которыми находился Кулибин со своими приборами.
Екатерина подала знак начать.
И вдруг в разных местах гостиной забили до потолка разноцветные фонтаны, разбрызгивая тысячи переливающихся огоньков. Завертелись огненные колеса, рассыпая каскады искр. Там возник дворец, здесь появились пальмовые деревья. Откуда-то сверху прямо на собравшихся посыпались искры и звезды. Кое-кто испугался, но никого эти огни не обожгли. Это были необычные огни – огни без пламени и дыма.
Вдруг среди комнаты вспыхнуло солнце. Оно сияло так ярко, что пришлось даже на миг закрыть глаза. А посредине солнца ещё ярче горел и переливался всеми цветами радуги вензель Екатерины, окруженный лавровым венком.
Зрители с восхищением смотрели на солнце, а к потолку уже летел целый сноп ракет. С оглушительным треском ракеты рассыпались в воздухе на множество блестящих искр.
Все присутствующие были в восторге. Екатерина пожелала узнать, как можно сотворить такое волшебство, причем без пороха, без дыма, без огня?
Она прошла за ширмы – и каково же было ее изумление, когда она там увидела лишь кулибинские фонари, различные устройства из кусочков зеркал, наклеенных на картон, да раскаленную сковородку, на которой с треском лопались спиртовые хлопушки!
Царица пожаловала Кулибину за несгораемый фейерверк две тысячи рублей. Видимо, фейерверк она больше ценила, чем кулибинский мост или прожектор!
Хотя прожектор Кулибина официально не был введён во флоте, некоторые мореплаватели, правильно оценив его достоинства, сами приобретали его для кораблей.
Так, кулибинским прожектором пользовался известный русский мореплаватель Григорий Иванович Шелехов, современник Кулибина, открывший несколько не известных до того островов в Тихом океане, обследовавший Камчатку и берега Северной Америки.
Но то, о чём мечтал Кулибин – о широком применении своего прожектора для нужд народа, – так и не было осуществлено.
Глава 8. САМОХОДНОЕ СУДНО
Люди шли «бечевой». Один за другим, измученные и усталые, они тянули лямку. Ноги вязли в песке, руки и грудь ныли от лямки, рубахи прилипли к телу. Казалось, вот-вот упадут без сил.
Но вдруг послышалась песня. Её запел вожак, который шел впереди артели. И вот уже она льется над волжскими просторами, простая бурлацкая песня:
Эй, ухнем,Эй, ухнем…
Песня подбодрила.
И опять люди потянули лямку, и не видно конца…
Тяжела бурлацкая доля.
Кулибин стоит у окна и смотрит на Неву, а перед ним проходят картины волжской жизни…
Сколько на Волге судов! Взглянешь – не видно конца. Словно стаи лебединые, белеют кругом паруса. Расшивы
[14] с хлебом, солью, беляны
[15] с лесом, баржи со всяким товаром.
И всё это движется тяжелым бурлацким трудом. С рассвета берутся за работу бурлаки и кончают её со звездами.
В зной, в дождь, в холод – всё равно они тянут лямку. На каждом шагу их встречают препятствия. То налетает шторм и бросает из стороны в сторону судно, то встречный ветер засыпает глаза пылью и валит с ног, то нужно перебираться через бурный ручей, взбираться на горы, идти по колено в песке, продираться через колючий кустарник. Так шли они сотни, а иногда и тысячи верст. Ноги и руки пухли от усталости, покрывались синяками и кровавыми ссадинами. Многие не доходили до конца пути.
С детства насмотрелся Кулибин на этот каторжный труд. Неужели так будет всегда? Неужели никак нельзя помочь? Нужно придумать какой-нибудь механизм, который заменил бы тяжелый труд бурлаков.
Волны на Неве сегодня сердитые, ветер рвет и мечет их, и они высоко вздымаются и бьются о набережную.
Сколько силы скрывается в такой волне!
Волны бьются о берег, а Кулибин всё думает, высчитывает, прикидывает. Он думает о том, нельзя ли использовать силу воды для движения судна. Он хочет создать такое судно, чтобы не люди тянули его, а сама вода двигала бы его вперед.
Кулибин засел за чертежи и расчеты. Всё это надо было как следует обдумать.
В самый разгар работы его вызвала к себе императрица.
Кулибин получил задание сделать какие-нибудь занимательные игрушки для внуков Екатерины – Александра и Константина.
С болью в сердце Кулибин оторвался от любимой работы. Вместо того, чтобы думать над серьезными вещами, придется заниматься игрушками. Но ничего не поделаешь. Он всецело зависел от двора.
Какие же игрушки сделать для царевичей? Кулибин вспомнил детство и свою мельничку. Как он тогда радовался ей! Он решил и для царевичей соорудить игрушечную мельницу, только побогаче.
Кулибин сделал ветряную мельницу вышиной с полметра. Крылья её были из белого атласа, местами посеребренные. Внутри всё было устроено так, как в настоящей мельнице. Мельница приводилась в движение часовым механизмом.
Вторая игрушка вышла ещё занятнее. Это была гора вышиною с метр. На горе были расположены сельские домики, окруженные садами, ветряные мельницы, пруды с настоящей водой. В прудах плавали стеклянные гуси и утки и виднелись колеса водяных мельниц. Стоило игрушку завести, как всё оживало. Крылья ветряных мельниц начинали вращаться, гуси и утки скользили по поверхности пруда, а на колеса водяных мельниц падали каскады воды и приводили их в движение. Эти каскады были сделаны из стекла, но выглядели как настоящие.
Внутри горы был спрятан музыкальный механизм, который исполнял красивую мелодию.
Игрушки очень понравились императрице.
Кулибин уже мечтал приняться за прерванную работу над судном, но получил вдруг новое задание от Екатерины. Нужно было осветить внутренний нижний коридор Царскосельского дворца.
Над этим надо было поломать голову. Коридор был совершенно темным, в нем не было ни одного окна. Между тем он вел на кухню, и по нему беспрерывно сновали люди с подносами, тарелками, ящиками с провизией. Коридор освещался множеством масляных коптилок. От них шел такой чад, что людям становилось дурно. Из-за копоти в воздухе ничего не было видно, приходилось пробираться ощупью Люди часто оступались, роняли посуду.
Пробовали делать отдушины, проводить трубы на улицу. Но это всё не давало должных результатов. Прорубать же окна архитекторы отказывались, так как это грозило целости всего здания.
Екатерина уже призывала многих иностранных специалистов, но никто ничего не мог придумать. Тогда она вспомнила о Кулибине.
Кулибин придумал остроумнейший способ. Он решил осветить коридор с помощью системы зеркал.
Первое зеркало он поставил у наружной двери коридора. На него падал дневной свет. Второе зеркало расположил в коридоре так, чтобы на него попадал свет, отраженный от первого зеркала. Третье зеркало было поставлено так, что улавливало отраженный свет от второго зеркала, и так далее. Благодаря такому расположению зеркал в коридоре стало светло. Все во дворце были очень довольны выдумкой Кулибина.
Теперь, наконец-то, Кулибин мог снова приняться за самоходное судно.
Ему пришла в голову очень простая идея. Нужно устроить на судне вал, который вращался бы силой самой воды. И если к этому валу прикрепить один конец каната, а другой – к какому-нибудь неподвижному предмету, находящемуся впереди судна, вал, вращаясь, будет наматывать канат, и судно при этом будет двигаться вперед.
Оставалось все оформить конструктивно.
Кулибин выпросил в своё распоряжение небольшое судно. Поперек судна, в носовой его части, он поставил вал. По концам вала были насажены два колеса с лопастями – водяные колеса. Зубчатой передачей вал с водяными колесами соединялся с другим валом, расположенным параллельно первому. На второй вал были надеты муфты. К ним прикреплялись концы канатов. Другие концы на лодке завозили вперед судна и привязывали там к якорю. Судно должно было двигаться вверх по реке, против течения.
Сила течения воды, нажимая на лопасти водяных колес, начинала их вращать. Вместе с водяными колесами вращался вал, на который они были насажены, и от него – вал с муфтами. На муфты, как на катушки, наматывались канаты. Судно постепенно двигалось к якорю, пока не выбиралась полностью вся длина канатов. Тогда снова канаты лодкой завозили на некоторое расстояние вперед – и все начиналось сначала. Для использования попутного ветра на судне устанавливался парус.
Испытания водоходного судна Кулибина.
Официальные испытания самоходного судна Кулибина были назначены на восьмое ноября 1782 года.
День выдался скверный. Порывистый ветер вздымал высокие волны и с силой гнал их к заливу.
Судно нагрузили песком в четыре тысячи пудов – груз немалый.
Народу собралось видимо-невидимо. Здесь были простые ремесленники в чуйках, степенные купцы, военные в напудренных париках и треугольных шляпах, шикарно разодетые дамы, лакеи в белых и красных ливреях. Все удивлялись. Кулибин обещал повести судно против течения, причем не требовал для этого ни гребцов, ни бурлаков. Он утверждал, что судно будет двигаться против течения силой самого течения. Никто этому, конечно, не верил. Чепуха какая-то!
На судне поместилась специально назначенная комиссия из адмиралов и генералов. Управлять судном должен был сам Кулибин.
Концы канатов заранее привязали к якорю и на лодке завезли вперед.
Председатель комиссии подал знак.
Заработали водяные колеса. Начал вращаться соединенный с ними вал. Канаты натянулись и стали наматываться на муфты. Судно тронулось с места…
Наступила тишина. Все ждали, что будет дальше.
Судно начало набирать скорость. Когда же оно пошло настолько быстро, что рядом идущий пустой двухвесельный ялик стал отставать, громкое «ура!» пронеслось над Невой. В воздух полетели шапки.
– Хорошо судно! – кричал народ.
Комиссия одобрила самоходное судно Кулибина. Казалось, можно было ожидать, что эти суда начнут строить.
Но этого не сделали. Пускай лучше по старинке-матушке, с дубинкой. Благо недорого стоит бурлацкий труд.
Так поговорили о судне Кулибина и скоро забыли.
Глава 9. ПРИДВОРНЫЕ ЗАБАВЫ
Жизнь текла легко и весело у петербургских вельмож. Дня не проходило без вечеров и балов. На вечера тратились огромные деньги. Каждый придворный старался перещеголять другого богатством и пышностью своих балов и тем обратить на себя внимание императрицы. Празднества устраивались с иллюминацией, музыкой, всякими затейливыми декоративными украшениями и необыкновенными сюрпризами.
Для устройства таких празднеств петербургской знати был необходим Кулибин.
Однажды Потемкин задал в честь императрицы роскошный пир. Залы Таврического дворца и весь Таврический сад были залиты светом кулибинских фонарей. Блеск их отражался в бесчисленных зеркалах.
Один из залов был превращен в сад. Среди зеленых холмов росли лавровые и миртовые деревья, вились песчаные дорожки. В прозрачных водоемах плескались золотые рыбки. В воздухе стоял аромат цветов и слышалось пение птиц. В саду был устроен грот с мраморной купальней, золоченая пирамида, гирлянды из цветов, кристальные шары, сверкающие звезды.
Почти всё это было создано Кулибиным.
В другом зале стоял огромный слон-автомат, украшенный драгоценными каменьями. На нем сидел богато одетый персиянин, тоже автомат. Слон покачивал хоботом, а персиянин ударял в колокол.
Это тоже было сделано руками Кулибина.
И так всякий раз, когда Потемкин устраивал празднества, он неизменно посылал за Кулибиным. Даже когда Потемкин уехал в Молдавию, ему и там понадобился Кулибин. Он срочно вызвал его из Петербурга.
Услугами Кулибина пользовался не только Потемкин, но и многие другие.
Как-то известный кутила Нарышкин давал бал в честь царицы на своей загородной даче. На вечере он хотел поразить Екатерину замечательным автоматом.
Автомат этот был старик в греческой одежде, сидящий за столом. Старик мог перебирать карты, переставлять шашки, считать деньги. Но автомат был испорчен. Нарышкин пригласил известного в то время мастера-итальянца Бригонция.
Бригонций разобрал автомат, но понять его устройства никак не мог. Бился с ним несколько дней и наконец заявил, что автомат починить невозможно. Он дает голову на отсечение, что никто его исправить не сможет, разве только сам изобретатель.
Нарышкин расстроился. Мог получиться большой скандал – ведь все уже знали о предстоящем празднестве.
Тогда Нарышкин вспомнил о Кулибине. Спешно велел заложить карету и сам за ним поехал. Кулибину пришлось оставить все дела и ехать к Нарышкину.
Через несколько часов автомат был исправлен.
Обрадованный Нарышкин решил подшутить над Бригонцием. Он снова позвал его и стал умолять починить автомат.
– Никто его починить не может, – высокомерно ответил итальянец. – Можете мне отрубить голову, если это не так.
– Руби ему голову! – закричал вдруг автомат, рукой указывая на Бригонция (сзади автомата стоял Кулибин и управлял им).
Бригонций побледнел и бросился бежать, забыв даже свою шляпу.
Над этим случаем потом долго потешались в салонах и гостиных петербургской знати.
В другой раз Потемкину понадобилось починить очень сложные часы.
Часы эти Потемкин купил за границей и хотел подарить их Екатерине. Но они были испорчены.
Потемкин пригласил самых лучших петербургских часовщиков. Но никто не мог понять устройства часов. Где скрыт механизм? Как они разбираются? Один немецкий мастер говорил, что он попробует их починить, но просил за это пять тысяч рублей.
Тогда Потемкин послал за Кулибиным.
Кулибин залюбовался часами. Ему самому захотелось починить их – настолько они были красивы.
На возвышении рос дуб. Верхушка дуба была срезана и на срезе стоял павлин. На ветке дуба висела клетка с множеством колокольчиков. В клетке сидела сова. По другую сторону дерева на пеньке стоял петух. Под дубом рос большой гриб. Часть шляпки гриба была срезана, и в прорези виднелись римские и арабские цифры. Часы были сделаны из золоченой бронзы различных оттенков. Подножие выложено красивыми розовыми каменьями. По величине часы были больше человеческого роста.
Три недели разгадывал Кулибин сложный механизм часов. Но всё же он его разгадал.
И вот часы разобраны. В них два механизма. Один – часовой и второй, приводящий в движение павлина, петуха и сову.
Кулибин разложил механизмы на отдельных столах. Он обнаружил, что в них недостает многих частей. Нужно было их делать заново. Это была сложная работа. Надо было догадаться, какие это части, как они выглядят, суметь их изготовить.
Всё это Кулибин постепенно сделал. Затем вычистил часы и собрал. Механизм часов помещался в возвышении под дубом, циферблат – в шляпке гриба. Циферблат состоял из двух расположенных один над другим вращающихся дисков с римскими и арабскими цифрами – часового и минутного.
Кулибин завел часы и пустил их в ход. Часы пошли. Через прорезь в грибе видны были перемещающиеся римские и арабские цифры. Они показывали часы и минуты. А прыгающий над грибом кузнечик отсчитывал секунды.
Но вот начала вращаться клетка совы. Мелодично зазвенели висящие на ней колокольчики. Сова ожила, захлопала глазами, застучала лапой, петух важно поднял голову и запел «ку-ка-реку!», а павлин медленно распустил свой замечательный хвост и начал поворачиваться вокруг своей оси. Это представление можно было повторить по желанию в любое время.
Кулибин сдал часы в полной исправности. За починку их он ничего не получил. Много лет часы стояли в Таврическом дворце, а теперь находятся в Эрмитаже.
С тех пор, как Кулибина наградили медалью, он пользовался правом присутствовать на придворных приемах. Но он не любил бывать на них.
Дамы, шикарно одетые, в длинных платьях с кринолинами и со шлейфами. Мужчины в костюмах иностранного покроя, в обсыпанных пудрой завитых париках. Военные в блестящих мундирах. Всюду шелк, бархат, драгоценности.
Кулибин неизменно одевался в простой русский костюм. Шелковый лиловый полукафтан. Сверху распашной коричневый кафтан, опушенный соболем. Черные бархатные шаровары, заправленные в сапоги. Правда, ему не раз предлагали сбрить бороду и надеть немецкое платье. Но Кулибин не соглашался.
– Пора тебе, Иван Петрович, сбрить бороду и снять кафтан. А заместо этого надеть парик и немецкое платье, – сказал как-то Кулибину граф Орлов. – Тогда к тебе и почести пойдут, и чины, и показать тебя гостям не будет стыдно.
– Я человек простой, русский, – ответил Кулибин. – Русским родился, русским и помру. А за чинами и почестями я не гонюсь.
Кулибин в Таврическом дворце.
Многие посмеивались над Кулибиным. Но Кулибина это не трогало.
Зато великие люди, современники Кулибина, высоко ценили его.
На одном из торжественных приемов у Потемкина было много знатных вельмож и иностранных гостей. Все ждали выхода всесильного фаворита.
Впереди, ближе к двери, откуда должен был появиться Потемкин, стояла группа военных. Все в шитых золотом мундирах, с орденами и лентами. Немного правее стояли иностранные гости и дипломаты, а дальше – придворные всяких чинов и званий.
Слышался французский говор, смех.
Кулибин был сзади всех, недалеко от входной двери.
Вдруг от толпы, стоявшей впереди, отделился военный и пошел через весь зал назад. Придворные почтительно расступались перед ним и провожали его глазами. Это был победитель турок, прославленный полководец Александр Васильевич Суворов. Куда это он так спешит, когда вот-вот выйдет светлейший князь?!
Суворов прошел несколько шагов и поклонился в сторону Кулибина.
– Вашей милости! – сказал Суворов.
Разговор вокруг смолк. Кое-кто пожал плечами, кое-кто отвернулся, стараясь скрыть улыбку. Иностранцы зашушукались.
– Ну и чудак же этот Суворов. Кланяется какому-то мужику!
А Суворов подошел ближе и, ещё раз поклонившись, промолвил:
– Вашей чести!
И, подойдя совсем близко, поклонился в третий раз по старинному русскому обычаю в пояс, протянул руку и сказал:
– Вашей премудрости мое почтение!
Спросил о здоровье и тут же обратился к окружающим:
– Помилуй бог, сколько ума! Он нам изобретет ковер-самолет!
И многие известные ученые также высказывали о Кулибине самое высокое мнение.
Леонард Эйлер с удовольствием проверял Кулибинские расчеты, поражаясь, насколько Кулибин глубоко знает законы механики.
Румовский не раз выражал похвалу Кулибину.
Даниил Бернулли, который так восхищался моделью кулибинского моста, писал впоследствии секретарю Петербургской академии: «Эйлер произвел глубокие исследования упругости балок… не могли бы Вы поручить г. Кулибину подтвердить теорию Эйлера подобными опытами, без чего его (Эйлера) теория остается верной лишь гипотетически».
Бернулли предлагал, чтобы теоретические выкладки великого математика и механика Эйлера опытным путем подтвердил Кулибин. Только тогда эта теория могла считаться верной!
Так оценивали Кулибина его знаменитые современники.
Но царский двор видел в Кулибине только иллюминатора, декоратора, искусного изобретателя разных диковин и развлечений. Починить автоматы, устроить увеселения для празднества, сделать игрушки для царевичей или разные поделки во дворце – всё это считалось делами первостепенной важности. Только для этого был нужен Кулибин.
Кулибин безотказно выполнял любые поручения. И даже в самые малозначительные и неинтересные он вкладывал всё свое умение и мастерство. Всё, что он ни делал – фейерверки, игрушки, разные автоматы, – поражает своим остроумием и оригинальностью. Но истинные его стремления и замыслы были гораздо шире и глубже. Человек исключительного таланта, он всю жизнь мечтал о грандиозных технических сооружениях, которые приносили бы пользу Родине.
Но на все его изобретения смотрели, как на малонужные вещи, которые, в лучшем случае, можно, за их оригинальность, сдать в Кунсткамеру.
В этом была трагедия Кулибина. И не только его одного, а многих талантливых людей из народа.
Но всё же Кулибин не терял надежды и продолжал работать над серьезными изобретениями.
Глава 10. САМОКАТКА
В 1791 году на улицах Васильевского острова появился странный экипаж. Он не был похож на карету. Он был значительно легче и всего на трех колесах: два больших – сзади и одно поменьше – спереди.
Но удивительнее всего было то, что экипаж этот ехал без лошади.
В экипаже сидел человек, второй стоял сзади. Ноги стоявшего сзади были вдеты в особые устройства, похожие на железные туфли. Он попеременно поднимал и опускал ноги вместе с туфлями, прикрепленными на тягах к коляске.
Коляска ехала довольно быстро, но на поворотах или там, где ей навстречу попадались другие экипажи, она замедляла ход.
Прохожие с удивлением оглядывались. Что это за чудо?
Коляска едет без лошади, да ещё так быстро. И человек, передвигающий её, видимо, нимало не устал. Уж не кулибинская ли это опять затея?
Только он может придумывать такие хитроумные диковины.
Действительно, это было новое творение Кулибина – коляска-самокатка.
Кулибин задумал построить её давно, но всё мешали разные повседневные дела, поручения.
То императрица приказала ему придумать какой-нибудь способ для более легкого открывания окон во дворце. Окна были такие высокие, что для того, чтобы отворить верхние переплеты и форточки, приходилось каждый раз ставить лестницы. Кулибин сконструировал такой механизм, с помощью которого, стоя на полу, без лестниц можно было легко отпирать и открывать, а затем закрывать и запирать окна и форточки.
То Академия наук дала задание починить планетарий, или «систему света», как называли его в то время.
В планетарий вмещалось двенадцать человек. Внутри были видны небесные светила, но они стояли в неподвижности. Планетарий был испорчен.
Кулибин осмотрел его. Он увидел, что некоторые части сломаны, других вовсе не хватает. Пришлось разобрать весь планетарий. В разобранном виде он увез его к себе домой. Многие вечера ушли на работу над планетарием.
В конце концов он привел его в порядок и сдал в академию совершенно исправленным. Теперь в планетарии можно было проследить весь ход движения светил в мировом пространстве.
Всё это отнимало очень много времени. Но как бы то ни было, самокатка была окончена.
Это была легкая повозка для одного седока. Двигал её человек, стоящий на запятках. Он нажимал на педали, сделанные в виде туфель.
Для придания равномерности хода в самокатке было сделано маховое колесо. Самокатка могла по желанию ехать быстрее или медленнее. Скорость регулировалась стоящим сзади человеком с помощью специально сконструированного механизма. Легкость хода самокатки достигалась уменьшением трения, для чего у всех вращающихся частей были устроены подшипники качения, явившиеся прообразом современных подшипников. Для остановки самокатки имелся тормоз.
Кулибин сконструировал в России самокатку одним из первых. Раньше него подобную коляску создал дворовый крестьянин Казанской губернии Леонтий Шамшуренков.
В 1751 году Шамшуренков подал в Сенат бумагу с предложением построить «самобеглую коляску». В это время сам изобретатель сидел в тюрьме в Нижнем Новгороде, осужденный на четырнадцатилетнее заключение как свидетель по делу купцов, мошенничавших на винокуренных заводах.
Сенат вызвал Шамшуренкова в Петербург. Здесь он в 1752 году сделал свою коляску. Испытания показали хорошие результаты. Коляску признали годной и оставили в Петербурге, а изобретателя отправили обратно в нижегородскую тюрьму.
Сидя в тюрьме, Шамшуренков продолжал изобретать. В 1753 году он снова подал «доношение в Сенат», в котором предлагал усовершенствовать коляску и построить самоходные сани с часами-верстомером. Стрелкой, двигающейся по кругу, часы-верстомер должны были отсчитывать версты, причем на каждой версте должен был звонить колокольчик.
Однако Сенат согласия не дал, и сани-самоходы с часами-верстомером так и не были построены, а коляска-самокатка никакого распространения не получила и где-то затерялась.
Строя свою самокатку, Кулибин ничего не знал о коляске Шамшуренкова. Лишь значительно позднее, уже после смерти Кулибина, в архиве Сената были найдены бумаги казанского изобретателя.
Самокатка Кулибина очень оригинальна. Таких деталей, как маховое колесо, коробка скоростей, подшипники, мы не находим даже в самокатках, построенных позднее. Как и во всём, Кулибин и здесь перегнал свой век.
К сожалению, самокатка Кулибина не сохранилась до наших дней. Остались только чертежи. По этим чертежам уже в наше время удалось восстановить внешний вид и устройство самокатки.
Кулибин был искуснейшим чертежником. Его чертежи отличаются большой точностью и выполнены по всем правилам начертательной геометрии, хотя такой науки тогда ещё и не существовало. У Кулибина был свой особый способ черчения. Он чертил не карандашом, а острием циркуля. При этом, чтобы циркуль не рвал бумагу, он его немного стачивал. Циркулем Иван Петрович чертил полностью весь чертеж, вместе со всеми вспомогательными построениями. Затем он основные линии обводил чернилами, а все вспомогательные линии оставлял необведенными. Если на чертеж смотреть прямо, видна была только основная конструкция. Если же на чертеж посмотреть сбоку, видны были все вспомогательные построения, благодаря которым чертеж становился совершенно понятным и сразу можно было проверить его правильность. Кулибин умел хорошо раскрашивать свои чертежи. Многие чертежи у него выполнены в красках.
В архивах сохранились чертежи ещё одного замечательного изобретения Кулибина – подъемного механизма.
Екатерина поручила Кулибину сделать ей такое устройство, которое поднимало бы её из нижнего этажа дворца в верхний. Не так-то легко было изобрести такой механизм, но Кулибин всё же его сделал. Он сконструировал кабину. Посредством винтового механизма, который вращал слуга, кабина могла подниматься и опускаться с этажа на этаж. Для уменьшения трения были так же, как в самокатке, применены подшипники качения. Подъемный механизм – своего рода лифт, который Кулибин изобрел почти за сто лет до появления первых лифтов.
Всю свою жизнь Кулибин занимался часами. Начав с изготовления несложных стенных часов, он перешел потом к конструированию очень сложных часов различных систем. Часы «яичной фигуры». Башенные часы. Разные виды столовых часов. Среди них – оригинальные стенные часы, музыка которых была подобна игре на гуслях. Крошечные часы, помещавшиеся в перстне. И, наконец, очень сложные и точные карманные часы. Часы эти имели шесть стрелок. Первая стрелка показывала месяцы и число дней каждого месяца, вторая – времена года, третья – дни недели, четвертая – часы, пятая – минуты, шестая – секунды. Но, кроме того, часы ещё показывали фазы Луны и время восхода и захода Солнца в Петербурге и Москве. Здесь он сконструировал механизм, подобный тому, которым восхищался в детстве: тогда, на Строгановской колокольне, тоже видны были фазы Луны и движение Солнца.
Иван Петрович хотел вырабатывать эти часы в большом количестве, но у него не было средств. Даже начатые им несколько экземпляров остались неоконченными.
Изобретательская мысль Кулибина охватывает самые разнообразные области.
Заботясь об облегчении крестьянского труда, Кулибин создает оригинальную рядовую сеялку.
Тогда при посеве зерна бросали в землю горстями из лукошка. Но при этом не было равномерности в посеве: в одном месте зерна могут лечь гуще, в другом – реже.
В сеялке Кулибина зерна укладываются в землю рядами. Сначала из сеялки выдвигаются особые палочки. Они отпечатывают в пашне ямки. Затем последовательно в каждую ямку сыплется из сеялки зерно. Так обеспечивалась равномерность посева.
Кулибинская сеялка не была построена. Были сделаны лишь чертежи, которые сохранились до настоящего времени.
В том же году, когда Кулибин сконструировал самокатку, он создал ценное изобретение – искусственную ногу.
Глава 11. МЕХАНИЧЕСКАЯ НОГА