21 апреля исполняется 290 лет со дня рождения знаменитого русского изобретателя-самоучки Ивана Петровича Кулибина. Современники называли его "нижегородским Архимедом", а сама фамилия механика стала нарицательной, ушла в народ. Вспоминаем биографию великого новатора и его самые значимые и необычные изобретения
Юные годы изобретателя
Иван Петрович Кулибин родился 21 апреля 1735 года в Нижнем Новгороде в семье торговца мукой. Отец мечтал, что сын продолжит семейное дело, и отдал его на обучение к местному дьяку, чтобы тот научил мальчика грамоте и счету. Однако юный Иван с детства проявлял необыкновенную тягу к механике, и перспективы занятий торговлей его совершенно не интересовали.
Уже в юности Кулибин обучился слесарному и токарному делу. В первое время он мастерил деревянные флюгеры, трещотки для отпугивания птиц и даже водяные мельницы. Однажды пруд неподалеку от усадьбы Кулибиных стал пересыхать, и в нем начала гибнуть рыба. Юный механик соорудил плотину со шлюзом, прорыв небольшую канаву от ближайшего ключа. Благодаря решению Кулибина количество воды в пруду восполнилось и в него вернулась вся живность.
Но настоящей страстью молодого Кулибина были часовые механизмы. В 17 лет он, увидев в доме у соседа настенные часы, попросил разрешения их разобрать и изучить. Он пытался сделать их деревянную копию, но очень быстро понял, что без специальных навыков и набора инструментов рабочий вариант сделать не представляется возможным.
Первый успех Кулибина
Собрать свои первые часы Кулибину удалось уже совсем скоро. Отец отправил Ивана с поручением в Москву, где юный механик познакомился с местным мастером Лобковым, который дал ему несколько уроков. Изобретатель вернулся домой с новыми знаниями, станками и инструментами и вскоре собрал точную копию соседских часов.
Кулибин вдохновился успехами и стал серьезно заниматься этим делом. Он очень быстро сделал себе имя часового мастера в своем городе: теперь нижегородцы, которым прежде приходилось отправлять свои устройства на ремонт в Москву, стали приходить за услугой к Ивану Петровичу. После смерти отца в 1758 году он открыл свою полноценную мастерскую и стал самостоятельно осваивать физику, математику, черчение и другие полезные в его деле науки. В начале 1760-х годов Кулибину принесли на ремонт часы из дома нижегородского губернатора Якова Аршеневского, после чего у него стало так много клиентов, что мастеру пришлось нанимать себе ученика.
Признание Екатериной II
В 1764 году, узнав, что в Нижний Новгород собирается с визитом императрица Екатерина II, он решил создать диковинное устройство, чтобы удивить ее. В 1767 году он смастерил карманные часы в форме гусиного яйца, в которых был встроен еще и механизм музыкальной шкатулки, воспроизводящий различные мелодии, и миниатюрный театр с подвижными фигурками. Он представил их Екатерине и приятно шокировал ее. Государыня по достоинству оценила талант самоучки из Нижнего Новгорода и пригласила его в Санкт-Петербург.
Уже в апреле 1769 года Кулибин был назначен заведующим механической мастерской Императорской академии наук. На этом посту талантливый механик получил доступ к передовым научным знаниям эпохи и возможность общаться с ведущими учеными Европы. Под его руководством мастерская превратилась в настоящий центр технических инноваций, где создавались не только изысканные часы, но и точные навигационные приборы, усовершенствованные микроскопы, гидравлические насосы и прецизионные весы.
Изобретения Ивана Кулибина при дворе Екатерины II
Оптический телеграф
Первым ярким (во всех смыслах) изобретением Кулибина стал оптический телеграф. В 1769–1770 годах он разработал передовую систему световой связи, используя комбинацию зеркал, заслонок и фонарей. Его телеграф мог с помощью отражения солнечного света передавать закодированные сообщения днем и, используя масляные фонари, ночью. Изобретатель создал специальную кодовую таблицу, где каждой букве соответствовала определенная комбинация световых сигналов. Хотя испытания прошли успешно, проект не получил государственной поддержки. По эффективности система Кулибина превосходила европейские аналоги, но была забыта, а в 1830-х в России внедрили менее совершенный французский телеграф Шаппа.
Одноарочный мост через Неву
В те же годы изобретатель начал проектировать деревянный однопролетный арочный мост через Неву — свой наиболее амбициозный проект, невольно отсылающий к творению Леонардо ла Винчи. Задача казалась невыполнимой — создать переправу длиной почти 300 м без промежуточных опор. Данный проект значительно превышал качества всех существовавших ранее аналогов. Кулибин провел тщательные расчеты и разработал уникальную конструкцию из перекрещивающихся деревянных балок, образующих легкую, но крайне прочную арочную форму. Такая система распределения нагрузки должна была позволять выдерживать мосту не только свой вес, но и значительные транспортные потоки.
Чтобы доказать жизнеспособность своей идеи, механик продемонстрировал модель будущего моста в масштабе 1:10, которую испытал под нагрузкой более 62 т. Конструкция выдержала вес, в 12 раз превышавший расчетный. Несмотря на успех эксперимента, чиновники сочли проект слишком рискованным и дорогостоящим для реализации в полном масштабе. Современные расчеты подтвердили, что мост Кулибина действительно мог бы работать — его принципы позже были использованы при строительстве крупных металлических мостов уже в XIX веке.
Фонарь-прожектор
В 1779 году Кулибин изобрел революционный фонарь-прожектор, секрет которого заключался в системе тщательно рассчитанных зеркал и линз, которые во много раз усиливали даже свет обычной свечи. Металлическое зеркало в форме параболы собирало рассеянный свет, а дополнительные отражатели создавали мощный направленный луч. Кулибин, желая продемонстрировать императрице возможности причудливого механизма, устроил во дворце с помощью нескольких фонарей иллюминацию с подобием фейерверка.
Неудивительно, что изобретению быстро нашли применение: эти прожекторы установили на балтийских маяках, где они освещали путь кораблям на 500 м. По свидетельствам моряков, изобретение Кулибина давало в 10–12 раз больше света, чем обычные масляные лампы, оставаясь надежным и работая всего от одной свечи.
Самокатная повозка
В 1791 году Кулибин создал удивительную для своего времени "самокатную повозку", ход которой давал человек, крутящий педали, а не привычная для того времени упряжка лошадей. Его главной особенностью был маховик, накапливающий энергию от педалей и обеспечивающий плавный ход. Повозка развивала скорость до 16 км/ч и даже имела коробку передач, тормоза и рулевое управление. Хотя современники восприняли изобретение как забавную игрушку, многие технические решения Кулибина позже использовались в первых автомобилях.
Механические протезы ног
Также Кулибин уделял особое внимание медицинским разработкам — созданные им механические протезы ног с подвижными суставами и амортизирующими элементами позволяли инвалидам не просто стоять, но и передвигаться с относительной свободой. Он стал первым, кто выдвинул вопрос о легкости и прочности протеза, указал на необходимость удобства в носке, хорошей пригонки и бесшумности при ходьбе. Военные хирурги же признали изобретенный протез самым совершенным из всех тогда существовавших и вполне пригодным к употреблению в наши дни.
Лифт для Екатерины в Зимнем дворце
В последние годы, проведенные при дворе Екатерины II, мастер сконструировал уникальный лифт-кресло, работавший по принципу винтового механизма: императрица хотела без особых усилий передвигаться между этажами Зимнего дворца. Это устройство могло перемещать пассажиров с помощью системы хитроумных шестерен и противовесов, приводимых в движение слугами.
Последние эксперименты Кулибина
В 1801 году на престол вступил Александр I, и уже пожилой и знатный изобретатель Иван Кулибин попросил разрешения у нового императора уйти в отставку и вернуться на родину — в Нижний Новгород. Царь принял механика, удовлетворил все просьбы и даже пообещал закрыть его долги, а также выдать новый заем для создания изобретения, над которым долгие годы Кулибин пытал ум, — построить водоход, способный плыть против течения Волги.
Еще в 1780-х ему пришла в голову идея создать суда, которые смогли бы ходить по воде, используя только силу самой воды. По его чертежам течение должно было вращать колеса на водоходе и наматывать вал на веревку, соединенную с якорем, заведенным заранее вперед судна. Кулибин представлял уже сконструированные прототипы, справляющиеся по Неве, но купцы ими не заинтересовались, так как перевозить товары против течения и вверх по рекам было дешевле с помощью обычных судов, которые тянули бурлаки. В 1804 году он сделал новую успешную версию водохода, измерив скорость течения Волги, но прототип современных судов так и оказался никому не нужен.
Оставшись без императорского попечительства, он пробовал реализовать еще множество идей, в том числе придумал несколько проектов мостов, но никто не выделял ему достаточных средств для их прототипов. В 1813 году Иван Петрович лишился своего дома и всего имущества из-за пожара и был вынужден постоянно искать себе кров. В те годы, находясь в отчаянном положении, он грезил о создании вечного двигателя, но так и не нашел способа реализовать задуманное. Перед смертью Кулибин все-таки сумел приобрести себе небольшое жилище, но в 1818 году в связи с проблемами со здоровьем он ушел из жизни в полной бедности.
Несмотря на то, что при жизни его изобретения не получили широкого применения из-за непонимания современников, наследие изобретателя не забыто. Его идеи остаются не только памятником инженерного гения, но и напоминанием о том, как важно вовремя разглядеть и поддержать новаторские идеи, способные изменить будущее. Не зря в народе мастеров-самоучек, добившихся больших успехов в своем ремесле, даже стали шуточно называть Кулибиными.