Mit talált fel Kulibin?

2024 Szerző: Seth Attwood | [email protected]. Utoljára módosítva: 2023-12-16 16:07

Mindenki tudja, hogy Kulibin nagy orosz feltaláló, szerelő és mérnök. Vezetékneve már régóta gyakori főnévvé vált az orosz nyelvben. Ám, amint egy friss felmérésből kiderül, a válaszadók mindössze öt százaléka tudja megnevezni legalább egy találmányát. Hogy hogy? Úgy döntöttünk, hogy egy kis oktatási programot vezetünk: szóval, mit talált fel Ivan Petrovich Kulibin?

Ivan Petrovics, aki a Nyizsnyij Novgorod melletti Podnovye településen született 1735-ben, hihetetlenül tehetséges ember volt. Mechanika, mérnöki munka, óragyártás, hajógyártás – minden vitatkozott egy orosz autodidakta ügyes kezében. Sikeres volt és közel állt a császárnéhoz, ugyanakkor egyetlen olyan projektjét sem, amely megkönnyítette volna az átlagemberek életét, és hozzájárulhatna a haladáshoz, nem finanszírozta és nem valósította meg az állam. Míg a szórakoztató mechanizmusokat - vicces automatákat, palotaórákat, önjáró fegyvereket - nagy örömmel finanszírozták.

Hajózható hajó

A 18. század végén a legelterjedtebb módszer a hajókon az áramlattal szembeni rakományemelésre a burlakmunka volt – kemény, de viszonylag olcsó. Voltak alternatívák is: például motoros hajók, amelyeket ökrök hajtanak. A géphajó felépítése a következő volt: két horgony volt, amelyek kötelei egy speciális tengelyre voltak rögzítve. Az egyik horgonyt egy hajón vagy a part mentén 800-1000 m-re előre szállították és biztosították. A hajón dolgozó ökrök elforgatták a tengelyt és megcsavarták a horgonykötelet, így az árammal szemben a horgonyhoz húzták a hajót. Ezzel egy időben egy másik hajó vitte előre a második horgonyt – így volt biztosított a mozgás folyamatossága.

Kulibin előállt az ötlettel, hogyan lehet ökrök nélkül. Az volt az ötlete, hogy két lapátkereket használjon. Az áram a kerekeket forgatva energiát adott át a tengelynek - a horgonykötelet feltekerték, és a hajó a víz energiáját felhasználva húzta magát a horgonyhoz. A munka során Kulibint folyamatosan elvonták a királyi utódok számára készült játékok megrendelései, de sikerült finanszírozást szereznie a rendszerének egy kis hajóra történő gyártásához és telepítéséhez. 1782-ben csaknem 65 tonna (!) homokkal megrakva megbízhatónak és sokkal gyorsabbnak bizonyult, mint az ökrökkel vagy burlatokkal hajtott hajó.

1804-ben Nyizsnyij Novgorodban Kulibin egy második vízi utat épített, amely kétszer olyan gyors volt, mint a burlak hímzés. Mindazonáltal az I. Sándor vezetése alatt működő vízügyi kommunikációs osztály elutasította az ötletet, és megtiltotta a finanszírozást - a vízi utak nem terjedtek el. Jóval később Európában és az Egyesült Államokban megjelentek a kapsztánok – olyan hajók, amelyek gőzgép energiájával húzták fel magukat a horgonyhoz.

Csavaros lift

Manapság a legelterjedtebb felvonórendszer a csörlős fülke. A csörlős emelőket jóval Otis szabadalma előtt, a 19. század közepén hozták létre – hasonló szerkezetek működtek az ókori Egyiptomban is, igásállatok vagy rabszolga-erő indította el őket. Az 1790-es évek közepén az idősödő és túlsúlyos II. Katalin. Kulibin, hogy dolgozzon ki egy kényelmes liftet a Téli Palota emeletei közötti mozgáshoz. Minden bizonnyal emelőszéket akart, és Kulibin előtt egy érdekes technikai probléma merült fel. Egy ilyen, felülről nyitott lifthez nem lehetett csörlőt rögzíteni, és ha alulról csörlővel „felveszed” a széket, az kellemetlenséget okozna az utasnak. Kulibin szellemesen oldotta meg a kérdést: a szék talpát egy hosszú tengelyű csavarra erősítették, és úgy mozgatták végig rajta, mint egy anyát. Catherine mobil trónusán ült, a szolgáló elcsavarta a fogantyút, a forgás átterjedt a tengelyre, ő pedig felemelte a széket a második emeleti karzatra. A Kulibin csavaros liftje 1793-ban készült el, míg Elisha Otis csak 1859-ben építette meg a történelem második ilyen szerkezetét New Yorkban. Katalin halála után a liftet az udvaroncok szórakoztatásra használták, majd befalazták. Mára megőrizték az emelőszerkezet rajzait és maradványait.

A hídépítés elmélete és gyakorlata

Az 1770-es évektől az 1800-as évek elejéig Kulibin egy egynyílású, álló híd létrehozásán dolgozott a Néván keresztül. Készített egy működő modellt, amelyen a híd különböző részein lévő erőket és feszültségeket számította ki - annak ellenére, hogy a hídépítés elmélete akkor még nem létezett! Tapasztalatilag Kulibin megjósolta és megfogalmazta az anyagokkal szembeni ellenállás számos törvényét, amelyeket jóval később megerősítettek. Eleinte a feltaláló saját költségén fejlesztette ki a hidat, de Potemkin gróf pénzt különített el a végső elrendezésre. Az 1:10 méretarányú modell elérte a 30 m hosszúságot.

Az összes hídszámítást bemutatták a Tudományos Akadémiának, és a híres matematikus, Leonard Euler ellenőrizte. Kiderült, hogy a számítások helyesek voltak, és a modell tesztjei azt mutatták, hogy a hídnak óriási biztonsági ráte van; magassága lehetővé tette a vitorlás hajók áthaladását minden különösebb művelet nélkül. Az Akadémia jóváhagyása ellenére a kormány nem különített el forrást a híd megépítésére. Kulibin kitüntetést kapott és díjat kapott, 1804-re a harmadik modell teljesen elkorhadt, és az első állandó híd a Néván át (Blagovescsenszkij) csak 1850-ben épült meg.

Az 1810-es években Kulibin vashidak fejlesztésével foglalkozott. Előttünk áll egy háromíves híd projektje a Néván függőúttal (1814). Később a feltaláló elkészített egy bonyolultabb négyíves híd projektjét.

1936-ban modern módszerekkel kísérleti számítást végeztek a Kulibinszkij hídról, és kiderült, hogy az orosz autodidakta egyetlen hibát sem követett el, bár akkoriban az anyagok szilárdsági törvényei többsége ismeretlen volt. A hídszerkezet szilárdsági számítása céljából modellkészítés és tesztelés módszere ezt követően terjedt el, a különböző mérnökök különböző időpontokban, egymástól függetlenül jutottak el hozzá. Kulibin volt az első, aki rácsos rácsos rácsok használatát javasolta a híd építésében – 30 évvel azelőtt, hogy Itiel Town amerikai építész szabadalmaztatta ezt a rendszert.

A Néva hídján át

Annak ellenére, hogy Kulibin egyetlen komoly találmányát sem értékelték igazán, sokkal szerencsésebb volt, mint sok más orosz autodidakta, akiket vagy még a Tudományos Akadémia küszöbére sem engedtek be, vagy 100 rubellel küldték haza. egy díj és egy ajánlás, hogy többé ne avatkozzon bele a saját üzletükbe.

A Néván átívelő híres egynyílású híd – hogy nézne ki, ha megépült volna. Kulibin modelleken végezte számítását, beleértve az 1:10-es léptéket is.

Önfutó babakocsi és egyéb történetek

Kulibinnek az általa valóban kitalált terveken kívül gyakran sok mást is tulajdonítanak, amelyeket valóban továbbfejlesztett, de nem ez volt az első. Például nagyon gyakran Kulibin nevéhez fűződik a pedálos robogó (a velomobil prototípusa) feltalálása, míg egy ilyen rendszert 40 évvel korábban egy másik orosz autodidakta mérnök alkotott meg, Kulibin pedig a második. Nézzünk néhány általános tévhitet.

A Kulibin önjáró babakocsiját összetett hajtásrendszer jellemezte, és jelentős erőfeszítéseket igényelt a vezetőtől. Ez volt a második velomobil a történelemben.

Így 1791-ben Kulibin megépített és bemutatott a Tudományos Akadémiának egy önjáró kocsit, egy „önfutó kerekesszéket”, amely lényegében a velomobil elődje volt. Egy utas számára tervezték, és az autót egy szolga vezette, aki a sarkakon állt, és felváltva nyomta a pedálokat. Az önjáró hintó egy ideig a nemesség vonzerejeként szolgált, majd elveszett a történelemben; csak a rajzai maradtak fenn. Nem Kulibin volt a velomobil feltalálója - előtte 40 évvel egy másik autodidakta feltaláló, Leonty Shamshurenkov (főleg a Tsar Bell emelőrendszer kifejlesztéséről ismert, amelyet soha nem használtak rendeltetésszerűen) autodidakta módon épített. hasonló kialakítású tolószék Szentpéterváron. Shamshurenkov terve kétüléses volt, a későbbi rajzokon a feltaláló egy önjáró szán megépítését tervezte verstométerrel (a sebességmérő prototípusa), de sajnos nem kapott megfelelő támogatást. Kulibin robogójához hasonlóan Shamshurenkov robogója sem maradt fenn a mai napig.

A híres tojásóra, amelyet Kulibin dolgozott 1764-1767-ben, és 1769 húsvétjára II. Katalinnak ajándékozta. Nagyrészt ennek az ajándéknak köszönhetően Kulibin vezette a szentpétervári Tudományos Akadémia műhelyeit. Jelenleg az Ermitázsban őrzik őket.

Lábprotézis

A 18-19. század fordulóján Kulibin a szentpétervári Orvosi-Sebészeti Akadémiának több projektet is bemutatott a "mechanikus lábakról" - az alsó végtagok akkoriban nagyon tökéletes protéziseiről, amelyek képesek szimulálni a láb felett elveszett lábat. térd (!). Az 1791-ben készült protézis első változatának "tesztelője" Szergej Vasziljevics Nepeitsyn volt - akkoriban hadnagy, aki elvesztette a lábát Ochakov megrohanásakor. Ezt követően Nepeitsyn vezérőrnagyi rangra emelkedett, és a vasláb becenevet kapta a katonáktól; teljes életet élt, és nem mindenki sejtette, miért sántított kissé a tábornok. A Kulibin rendszerű protézist az Ivan Fedorovich Bush professzor vezette szentpétervári orvosok kedvező véleménye ellenére a katonai osztály elutasította, és később Franciaországban megkezdődött a láb formáját utánzó mechanikus protézisek sorozatgyártása.

Reflektorfény

Az optikai eszközöket kedvelő Kulibin 1779-ben bemutatta a szentpétervári nagyközönségnek találmányát - egy reflektort. Fényvisszaverő tükrök rendszerei léteztek már előtte is (különösen világítótornyokon használták), de Kulibin kialakítása sokkal közelebb állt a modern keresőlámpához: egyetlen gyertya, amely a homorú félgömbben elhelyezett tükörreflektorokról visszaverődik, erős és irányított áramlást adott. fény. A "Csodálatos lámpást" a Tudományos Akadémia pozitívan fogadta, a sajtó dicsérte, a császárné jóváhagyta, de csak szórakozás maradt, és nem használták az utcák megvilágítására, ahogy Kulibin eredetileg hitte. A mester ezt követően számos keresőlámpát készített a hajótulajdonosok egyedi megrendelésére, és ugyanezen rendszer alapján kompakt lámpást is készített egy kocsihoz - ez bizonyos bevételt hozott számára. A mestereket cserbenhagyta a szerzői jogi védelem hiánya - más mesterek nagyszabású kocsik "Kulibin lámpásokat" kezdtek gyártani, ami nagymértékben leértékelte a találmányt.

Az 1779-ben készült reflektor technikai trükk maradt. A mindennapi életben csak a kisebb változatokat használták lámpásként a kocsikon.

Mit csinált még Kulibin?

- A Szentpétervári Tudományos Akadémián alapította meg a műhelyek munkáját, ahol mikroszkópok, barométerek, hőmérők, távcsövek, mérlegek, távcsövek és sok más laboratóriumi műszer gyártásával foglalkozott. - Megjavította a Szentpétervári Tudományos Akadémia planetáriumát. - Eredeti rendszert talált ki a hajók vízbe bocsátására. - Létrehozta Oroszország első optikai távíróját (1794), érdekességként elküldte a Kunst-kamerába. - Kidolgozta az első oroszországi vashíd projektet (a Volgán át). - Egyenletes vetést biztosító vetőgépet építettek (nem épített). - Tűzijátékot rendezett, mechanikus játékokat, automatákat készített a nemesség szórakoztatására. - Számos különböző elrendezésű órát javított és önállóan szerelt össze - fali, padló, torony.

Örökmozgó

Sokat írtak Ivan Kulibin találmányairól. De az életrajzírók mindig is igyekeztek figyelmen kívül hagyni az örökmozgóval kapcsolatos munkáját, amely, úgy tűnt, nem fest briliáns szerelőt.

A csodamotor feltalálásának ötlete a 18. század 70-es éveinek elején Kulibinban támadt, amikor a szentpétervári Tudományos Akadémián dolgozott szerelőként. Az örökmozgón végzett kísérletek nemcsak időt és erőfeszítést vettek el tőle, hanem jelentős személyes pénzeszközöket is, és adósságba kényszerítették.

Akkoriban az energiamegmaradás törvénye még nem volt pontosan alátámasztva. Kulibin nem rendelkezett szilárd végzettséggel, és neki, egy autodidakta szerelőnek, nehéz volt megértenie ezt a nehéz kérdést. A körülötte lévők sem tudtak segíteni. Néhányan nem tudták, hogyan magyarázzák meg egyértelműen tévedését. Mások maguk sem voltak meggyőződve arról, hogy az energia nem a semmiből származik, és nem tűnik el sehol. Végül mások maguk is azt hitték, hogy lehetséges egy örökmozgó, és arra biztatták Kulibint, hogy folytassa a keresést.

Utóbbiak közé tartozott például a híres író és újságíró, Pavel Svinin. Egy évvel Ivan Petrovics halála után, 1819-ben megjelent, Kulibinről szóló könyvében a Kulibin örökmozgóra hivatkozva ezt írta: „Kár, hogy nem sikerült befejeznie ezt a fontos találmányt. Talán jobban örült volna, mint elődei, akik megálltak ennél a botlásnál; talán bebizonyította volna, hogy az örökmozgás nem a mechanika kiméra…"

Meglepő módon még a nagyszerű Leonard Euler is támogatta Kulibin munkáját az örökmozgó feltalálásán. „Érdekes megjegyezni – írta Svinin –, hogy Kulibint a híres matematikus, Euler ösztönözte erre a felfedezésre, aki arra a kérdésre, hogy mit gondol az örökmozgásról, azt válaszolta, hogy szerinte a természetben létezik, és úgy gondolja, valami boldog módon megtalálják. mint a korábban lehetetlennek tartott kinyilatkoztatásokat. És Kulibin mindig Euler tekintélyéhez fordult, amikor meg kellett védenie az örökmozgó ötletét a kritikusoktól.

Az Izvesztyia Akadémia közzétett egy cikket "Tanács azoknak, akik az örökös vagy végtelen mozgás feltalálásáról álmodoznak". Ez állt benne: „Teljesen lehetetlen kitalálni a folyamatos mozgást… Ezek a haszontalan tanulmányok rendkívül károsak, mert leginkább (főleg) azért, mert sok családot és sok ügyes szerelőt tettek tönkre, akik tudásukkal nagyszerű szolgáltatásokat tudtak nyújtani a társadalomnak, elvesztek, ennek a problémának a megoldásához, minden vagyonukkal, idejükkel és munkájukkal."

Senki sem tudja, hogy Kulibin elolvasta-e ezt a cikket. Csak annyit tudni, hogy a Tudományos Akadémia véleménye ellenére a rá jellemző makacssággal folytatta a munkát egy örökmozgón, abban a bizalomban, hogy előbb-utóbb ez a probléma is megoldódik.

Kulibin számos modellt fejlesztett ki autójából. Egy régi, Leonardo da Vinci kora óta ismert ötletet vett alapul, nevezetesen: egy kereket, benne súlyokkal. Utóbbiak olyan pozíciót kellett volna elfoglalniuk, amely folyamatosan zavarja az egyensúlyt, és látszólag megállás nélkül forog a kerékben.

Külföldön egy örökmozgó megalkotásán is dolgoztak. Kulibin szorosan követte ezeket a műveket a hozzá eljutott üzenetek szerint. És egyszer, 1796-ban, II. Katalin parancsa szerint, lehetősége volt arra is, hogy fontolóra vegye és értékelje az egyik ilyen külföldi projektet. Johann Friedrich Heinle német szerelő örökmozgója volt.

Ivan Petrovich nemcsak "a legnagyobb gondossággal és szorgalommal" tanulmányozta a külföldi perpetuum mobile rajzát és leírását, hanem elkészítette a modelljét is. Két keresztezett csőből állt, folyadékkal töltött fújtatóval. Egy ilyen kereszt forgásával a folyadék a csöveken keresztül az egyik fújtatóból a másikba áramlana. A feltaláló szerint az egyensúlynak el kellett volna vesznie, és az egész rendszernek örökmozgásban kellett volna lennie.

A Heinle motormodell természetesen működésképtelennek bizonyult. A vele végzett kísérletek során Kulibin, mint írta, "nem találta meg, amit szeretett volna ebben a sikerben". De ez a legkevésbé sem rendítette meg az örökmozgó elvébe vetett hitét.

1801 őszén Ivan Petrovics visszatért Szentpétervárról szülőföldjére, Nyizsnyij Novgorodba. Még itt sem hagyott fel az örökmozgó sikertelen keresésével. Sok idő telt el, eljött az 1817-es év. Aztán egy napon a fővárosi újságban, az "Orosz Invalid" szeptember 22-én Kulibin olvasott egy cikket, amely mennydörgésnek tűnt. A feljegyzés arról számolt be, hogy egy Petere nevű mainzi szerelő "végül feltalálta az úgynevezett perpetuum mobile-t, amely évszázadok óta hiábavaló".

Továbbá magát a motort is leírták, amely 8 láb átmérőjű és 2 láb vastagságú kerék alakú volt: „Saját erejéből mozog, rugók, higany, tűz, elektromos vagy galvánerő segítsége nélkül.. Sebessége meghaladja a valószínűséget. Ha közúti kocsira vagy kerekesszékre rögzíti, 100 francia mérföldet tehet meg 12 óra alatt, megmászva a legmeredekebb hegyeket."

Ez a hír (természetesen hamis) hihetetlen izgalomba hozta a régi feltalálót. Úgy tűnt neki, hogy Péter kisajátította ötleteit, ellopta szeretett agyszüleményeit, amelyre ő, Kulibin, sok évtizedes kemény munkát adott. Lázas sietséggel kezdett megszólítani mindenkit, akinek hatalma és befolyása volt, így I. Sándor cárhoz is.

Aztán az óvatosságot félretették, a titkolózást elfelejtették. Kulibin most őszintén megírta, hogy régóta dolgozik egy "örökmozgó gép" megalkotásán, és nincs messze a probléma megoldásától, de pénzre van szüksége a végső kísérletek folytatásához. A „petíciós feljegyzésekben” felidézte korábbi érdemeit, és kifejezte óhaját, hogy a Néván átívelő vashíd építése, illetve legfőképpen egy örökmozgó létrehozásának folytatása érdekében visszatér a fővárosi szolgálatba.

Kulibin Szentpétervárra való visszatérési engedélykérését kényesen elutasították. A vashíd megépítését túl költségesnek ítélték. Az örökmozgóról hallgattak.

Ivan Petrovics utolsó napjaiig nem hagyta el kedves álma az „örökmozgó gépről”, egy zsarnoki álom, ahogy Kulibin egyik életrajzírója nevezte. A betegségek egyre jobban elhatalmasodtak rajta. Légszomj és "egyéb egészségtelen" gyötört. Ritkán járt mostanság a szabadba. De még az ágyban, párnában is kérte, hogy tegyék mellé az "örökmozgó gép" rajzait. A feltaláló még éjszaka is, álmatlanságában újra és újra visszatért ehhez a végzetes gépezethez, javított a régi rajzokon, újakat rajzolt.

Ivan Petrovics Kulibin 1818. július 30-án halt meg (régi módra), 83 éves korában, csendesen, mintha aludt volna. Családja mélyszegénységben maradt. Férje eltemetéséhez az özvegynek el kellett adnia egy faliórát, régi barátja, Alekszej Pjaterikov pedig hozzáadott egy kis összeget. Ezt a pénzt a nagy feltaláló eltemetésére használták fel.