Иван Петрович Кулибин родился в 1735 году в Нижнем Новгороде. Отец его, мелкий торговец мукой, планировал воспитать себе преемника, который смог бы управлять лавкой, когда он состарится. Однако уже в ранней юности Иван Кулибин проявляет недюжинный интерес к учению, в том числе к самообразованию. В 23 года он открывает часовую мастерскую, где создает прославившие его часы в форме утиного яйца, которые позже подарит пожаловавшей в Нижний Новгород императрице Екатерине II. Часы открывают талантливому механику дорогу в Петербург, он становится заведующим механической мастерской при Академии наук. Но вот какой парадокс! Кулибин сделал огромное количество изобретений, каждое из которых, будучи воплощенным в реальность, принесло бы людям немалую пользу. Среди его задумок, тщательно и детально разработанных, были такие как проект арочного моста, отличной конструкции протезы, оптический телеграф, "водоходное судно", которое могло двигаться против течения, и многое другое. Однако правительство почему-то все время отказывалось от реализации кулибинских проектов, предпочитая держать чертежи в архивах, а впоследствии приобретать за большие деньги иностранные аналоги. В 1818 году изобретатель умирает, и тут выясняется, что у его семьи нет денег даже на похороны.
Идея построить механизм, который не будет приводиться в движение внешней силой, будь то тягловое животное или дующий в паруса ветер, давно занимала умы человечества. И в России Кулибин, на самом деле, не был первопроходцем. За четыре десятка лет до него так называемую "самобеглую коляску" построил крестьянин Нижегородской губернии Леонтий Шамшуренков. Сейчас трудно сказать, что она собой представляла, поскольку о коляске Шамшуренкова сохранились лишь упоминания - никаких чертежей, рисунков, технических описаний найдено не было. Кулибинскому изобретению повезло больше - все-таки Иван Петрович был государственным служащим, состоявшим на службе в Петербургской академии наук. Поэтому его бумаги попали в архив и благополучно дожили до наших дней.
Итак, в 1791 году изобретатель продемонстрировал публике свое новое детище - трехколесную самокатку, - несколько раз проехавшись на ней по улицам Петербурга. Работу над этим механизмом Кулибин начал еще в 1784 году, но на создание действительно функционирующей модели потребовалось целых семь лет проб и ошибок. Кроме полноразмерной самокатки, изобретатель к тому же построил для будущих императоров Павла и Александра несколько игрушечных моделей, которыми те забавлялись, будучи детьми.
Изначально механик планировал создать экипаж с четырьмя колесами, отталкиваясь от более привычной схемы телеги, но быстро понял, что конструкцию необходимо облегчить, поэтому колес осталось три. Задние колеса были побольше, переднее, ведущее, поменьше. Собственно, вся самокатка состояла из рамы с тремя колесами, переднего сиденья, рассчитанного на двух пассажиров, и расположенного сзади места, где стоял человек, обеспечивавший движение экипажа. Этот человек вставлял ноги в специальные "туфли", которые при помощи сложной системы рычагов и тяг действовали на храповой механизм, закрепленный на вертикальной оси маховика. Маховик, в свою очередь, выравнивал толчки от храпового механизма и обеспечивал непрерывное движение колес.
На первый взгляд, изобретение Кулибина имеет намного больше общего с велосипедом, чем с автомобилем, почему его нередко относят к разряду веломобилей. Действительно, если рассматривать самокатку исключительно с точки зрения того, что ее приводил в движение человек, нажимавший на особые педали, то это мнение будет совершенно справедливым. Но именно в экипаже Кулибина были довольно тщательно разработаны и использованы те узлы, без которых невозможно себе представить современный автомобиль: переключение передач, рулевой привод (кстати, практически ничем не отличающийся от тех, что используются в автомобилях), подшипники скольжения, тормозное устройство.
Важно осознать тот простой факт, что в XVIII веке обмен информацией между учеными и инженерами разных стран был практически нулевым. Нередко случалось так, что одно и тоже изобреталось по несколько раз, и вопрос приоритета в открытии разрешить было невозможно. Да что там XVIII век! Достаточно вспомнить известный спор о том, кто же все-таки первым изобрел радио - Попов или Маркони. А ведь это происходило уже в начале ХХ века. Так вот, нужно понять, что Кулибину приходилось действовать в обстановке, как сейчас говорится, информационного вакуума. Он в принципе ничего не знал о том, были ли у него предшественники, каких результатов добились, много ли допустили ошибок и насколько продвинулись вперед в своих работах. Поэтому нижегородский изобретатель имел полное право считать себя первооткрывателем.
Но вернемся к технической стороне дела. Интересной особенностью самокатки было то, что, хотя слуга нажимал на педали равномерно, ведущее колесо могло вращаться с различной скоростью. Изменение скорости обеспечивалось барабаном с тремя венцами - большим, средним и малым. Движение на барабан передавалось через зубчатую передачу, в которой шестерня могла цепляться за какой-либо из венцов. По сути эта система является аналогом коробки передач. Благодаря небольшой массе (по мнению современных ученых, самокатка весила от силы двести-двести пятьдесят килограмм) и использованию во всех трущихся частях подшипников скольжения, экипаж, даже несмотря на вес слуги и одного-двух пассажиров, мог развить скорость до 10-15 км/ч.
Очевидно, что, разогнавшись, слуга мог позволить себе немного отдохнуть, потому что дальше самокатка какое-то время катилась по инерции. Также без участия человека она хорошо шла под уклон. Но любопытно, что, по свидетельствам современников, она и в гору шла довольно быстро, так что придающий ей движение слуга отнюдь не выматывался до полусмерти, преодолевая подъем. Что в устройстве Кулибина давало такую возможность? Дело в том, что талантливый механик использовал на своей трехколесной самодвижущейся коляске маховик. Фактически, слуга раскачивал маховик, который уже передавал энергию на колеса посредством шестеренчатой передачи. Именно использование маховика обеспечивало движение самокатки в гору, а также притормаживало ее, когда она мчалась под уклон.
Рулевое управление представляло собой два рычага, тяги и поворотный круг, крепившийся к переднему колесу. Нужно отметить, что слуга, двигавший самокатку, вынужден был стоять еще и потому, что сидя он не мог бы со своего места нормально обозревать дорогу. Современные варианты постройки самодвижущейся повозки Кулибина обычно не предполагают наличия пассажиров, поэтому водитель может крутить двигать педали сидя. Однако для первоначального кулибинского замысла было важно именно то, что его экипаж был способен перевозить "праздных людей". Поэтому слуге приходилось стоять, иначе его пассажиры закрывали бы ему обзор. Опять же, механик, конечно, не рискнул бы доверить пассажирам рулевое управление.
Сам изобретатель, конечно, осознавал все несовершенство своего детища. Более того, он даже не относил самокатку к списку наиболее важных своих разработок, считая, что это, в первую очередь, развлечение "для праздных людей". Несмотря на то, что он тщательно потрудился над облегчением экипажа, никакой слуга не смог бы долго раскачивать маховик, приводя самокатку в движение. Идея двигателя, который не зависел бы от мускульной силы человека, постоянно владела умом Кулибина. Иван Петрович сделал довольно много изобретений, связанных с использованием силы движущейся воды или ветра. Однако было ясно, что все это совершенно не подходило для самодвижущегося экипажа. Незадолго до смерти внимание Кулибина привлекли паровые машины, но он был уже слишком стар для того, чтобы взяться за такое сложное дело, как создание устройства с паровой машиной в качестве двигателя. Он избрал другой путь - как потом выяснилось, ошибочный. Дело в том, что механик был одержим идеей создания вечного двигателя, таинственного "перпетуум мобиле", являвшегося заветной мечтой всех изобретателей его времени. У Кулибина было свое представление о том, как должен быть устроен вечный двигатель, и он пытался совместить его с самокаткой. В 1817 году он заново начинает работать над полузабытым самодвижущимся экипажем, но его труд прервала смерть, причем историкам мало что известно о том, на какой стадии была остановлена работа.
Что случилось с построенной нижегородским изобретателем самокаткой, нигде не отмечено. Канула в безвестность. Но, как говорилось выше, сохранились чертежи и рисунки, сделанные рукой самого изобретателя. В 1970-1980-хх годах на различных фестивалях, посвященных как истории автомобилестроения, так и веломобильному спорту, не раз представлялись экипажи, построенные на основе кулибинских идей. А действующая модель самокатки механика, восстановленная по его чертежам, выставлена в Политехническом музее.
2 марта (19 февраля по старому стилю) 1779 года «Санкт-Петербургские ведомости» сообщили о том, что Иван Кулибин изобрел прожектор — первый прообраз современного прожектора. Талантливый изобретатель, неутомимый механик-самоучка, Кулибин придумал множество приборов и механизмов. Только чертежей он оставил 2 тыс. штук: от чертежей оптических, навигационных, механических и других приборов до грандиозных проектов мостов, машин, кораблей и зданий. Имя Кулибина давно стало нарицательным: так часто называют предприимчивых и изобретательных людей.
ПРОЖЕКТОР
В 1779 году Кулибин сконструировал свой знаменитый фонарь с отражателем, дававшим мощный свет от простой свечи. Параболический отражатель состоял из мельчайших зеркал и перераспределял свет, обеспечивая угловую концентрацию светового потока. Около отражателя ставилась свеча, и отражавшийся свет мог с легкостью направляться в нужное место при поворачивании корпуса прожектора. Изобретенный прожектор позволял видеть в темноте человека на расстоянии более 500 шагов. В дневное время и в ясную погоду свет прожектора Кулибина был различим на расстоянии 10 км. Кулибинский прожектор очень удивил петербуржцев, когда в темную ночь на Васильевском острове вдруг появился яркий шар, осветивший всю улицу. Шар приняли за знамение, но оказалось, что это светил фонарь, вывешенный Кулибиным из окна своей квартиры. Прожекторный фонарь не нашел применения во времена Кулибина, через столетие на его основе были изобретены прожекторы и прожекторные светофоры.
КРЕСЛО-ПОДЪЕМНИК
В 1793 году Кулибин создал кресло-подъемник, прообраз современного лифта. Подъемный механизм кресла действовал при помощи одного или двух человек, которые поднимали кабину специальными гайками, двигающимся по двум вертикально установленным ходовым винтам. Такое кресло было смонтировано в Зимнем дворце, где использовалось три года, в основном, для развлечений придворных. После смерти императрицы Екатерины II о лифте забыли, а подъемное устройство заложили кирпичом. Только в начале XXI века во время реставрации были обнаружены фрагменты подъемного устройства.
ОПТИЧЕСКИЙ ТЕЛЕГРАФ
В 1794 году Кулибин изобрел и построил «дальнеизвещающую машину» — оптический семафор с изобретенным ранее фонарем с отражающим зеркалом. Благодаря фонарю, машина могла использоваться ночью и в небольшой туман для передачи информации на приличном расстоянии. Для составления комбинаций телеграфных знаков Кулибин использовал конструкцию из трех досок, позаимствованную у французов: одной длинной и двух коротких. Однако приводную конструкцию для перемещения частей аппарата и код изобретатель придумал сам: код состоял из одной таблицы, а слова разбивались на однозначные и двухзначные слоги и передавались по частям. «Дальнеизвещающая машина» произвела впечатление на Академию наук, однако денег на постройку не нашлось, и машина была сдана на хранение в Кунсткамеру.
НОЖНОЙ ПРОТЕЗ
Медицинский протез обязан своим появлением Кулибину: в 1791 году изобретатель разработал конструкцию «механических ног» для офицера С. В. Непейцина, который потерял ногу в сражении под Очаковым и был вынужден ходить на деревяшке, опираясь на трость. Кулибинский протез практически заменял утраченную ногу: с протезом Непейцин ходил с тростью, садился и вставал, а впоследствии стал свободно передвигаться без трости. Металлический протез состоял из отдельных блоков, соединявшихся шарнирами, шинами и колесиками, давал возможность производить сгибание в коленном шарнире и имитировал ногу человека. Кроме Непейцина, к Кулибину стали обращаться и другие ветераны сражений, среди них был и Валериан Зубов, брат последнего фаворита Екатерины II Платона Зубова. Позже Кулибин придумал протез и для замены ноги, ампутированной выше колена. Он состоял из ступни, голени, бедра и приспособления для укрепления с поясами. При этом механизм движения позволял воспроизводить движения бедра и голени, близкие к естественным. Кроме того, когда число инвалидов в начале XIX века в России резко увеличилось в связи с наполеоновскими войнами, Кулибин решил совершенствовать свои модели протезов: он хотел сделать протез легче, заменив металл деревом.
ЭКИПАЖ-САМОКАТКА
Самоходный экипаж Кулибин разработал в 1791 году. Сначала он задумывал сделать коляску четырехколесной, затем, стремясь сделать экипаж легким и простым в управлении, он создал трехколесную самокатку. Трехколесный механизм мог развивать скорость до 16,2 км/ч и содержал основу ходовой части автомобиля: коробку скоростей, тормоз, маховое колесо, подшипники качения. Коляска была рассчитана на одного-двух пассажиров и приводилась в движение педалями, на которых стоял человек, попеременно нажимая на них ногами. Педали приводили в движение маховик, который делал движение более ровным и обеспечивал непрерывное движение колес. Ведущее колесо могло вращаться с различной скоростью. Изменение скорости обеспечивалось барабаном с тремя венцами — большим, средним и малым. Рулевое управление состояло из двух рычагов, тяги и поворотного круга, крепившегося к переднему колесу. Разогнавшись, человек, нажимающий на педали, мог позволить себе немного отдохнуть: дальше самокатка какое-то время катилась по инерции. Также без участия человека она хорошо шла под уклон. Самокатка шла медленнее под гору, чем в гору, за счет действия тормозного устройства.
Первоначально для перемещения тяжестей и грузов применялась мускульная сила человека.
Со временем люди стали приручать различных тягловых животных, которых запрягали в повозки или сани.
Также изобретались различные приспособления, которые помогали человеку преодолевать расстояния.
Античная паровая машина.
Римская сухопутная парусная телега. Старинная средневековая гравюра.
Карета эпохи Барокко. XVII - XVIII века.
Карета — (от лат. «carrus» — повозка)
— закрытая пассажирская повозка с рессорами.
Чаще всего ими пользовались для личного комфортабельного перемещения и не более, хотя с позднего средневековья
в Европе они начали использоваться, в том числе, и в качестве общественного транспорта.
В понимании современного человека слово "автомобиль" означает транспорт, который оснащён автономным двигателем (это может быть и двигатель внутреннего сгорания, и электрический двигатель, и даже паровой котёл).
Пару веков назад автомобилем называли все «самодвижущиеся повозки».
Люди пользовались механическими средствами передвижения ещё задолго до изобретения автомобиля.
В качестве движущей силы пытались использовать и мускулы человека, и даровые ресурсы. Вот, например,
в древнем Китае были сухопутные повозки с парусами
, которые приводились в движение силой ветра.
В Европу такое новшество пришло только в 1600 - ых годах, благодаря конструктору и математику, большому учёному Симону Стевину.
Нюрнбергским часовщиком И. Хаучем была построена механическая повозка , источником движения которой была большая часовая пружина. Одного завода такой пружины хватало на 45 минут езды. Эта повозка действительно передвигалась, однако находились скептики, которые утверждали, что внутри неё спрятаны два человека, приводящие её в движение. Но, несмотря на это, она всё-таки была куплена королём Швеции Карлом, который пользовался ею для поездок по королевскому парку.
Согласно книге, изданной в Париже в 1793 году, автором которой был Озанам, уже в течение нескольких лет по Парижским улицам ездила коляска, приводимая в движение лакеем, который нажимал на подножки, расположенные под кузовом.
В России (XVIII век) были изобретены две конструкции механических экипажей:
самобеглая коляска
Л.Л. Шамшуренкова (1752 год) и самокатка
И.П. Кулибина (1791 год). Подробного описания самобеглой коляски не сохранилось, но известно, что её испытания успешно состоялись 2 ноября 1752 года. По изобретению И.П. Кулибина сохранилось куда больше информации: она представляла собой трехколёсную педальную коляску с маховиком и трёхскоростной коробкой смены передач. Холостой ход педалей осуществлялся за счёт установленного между педалями и маховиком храпового механизма. Ведущими колёсами считались два задних, а управляемым - переднее. Вес коляски (вместе со слугой и пассажирами) составлял 500 кг, а развиваемая ей скорость - до 10 км/ч.
Позднее, русский изобретатель Е.И. Артамонов (крепостной слесарь Нижнетагильского завода) в 1801 году построил первый двухколёсный металлический велосипед.
Следующим этапом в развитии автомобилестроения стало появление паровых машин .
Механическая самодвижущаяся повозка конструкции Леонардо да Винчи. 1478 год.
Основной механизм самодвижущейся телеги Леонардо да Винчи.
Леонардо спроектировал самоходную тележку
- прототип современного автомобиля!
Самодвижущаяся деревянная повозка, оснащённая шестернями и пружинами,
стала одним из самых известных изобретений Леонардо да Винчи.
Она должна была приводиться в движение энергией двух плоских пружин.
Устройство имеет размер примерно 1 x 1 х 1 метр.
Сложный арбалетный механизм
передает энергию приводам, соединённым с рулем.
Задние колеса имели дифференцированные приводы и могли двигаться независимо.
В задней части тележки находится рулевой механизм.
Четвёртое колесо было соединено с рулём, при помощи которого можно управлять телегой.
Конечно, это устройство не было предназначено для перевозки людей, а служило лишь
как средство для перемещения декораций
во время королевских праздников.
Подобное средство передвижения относилось к ряду самодвижущихся машин, созданных другими инженерами
Средневековья и Возрождения.
Итальянским учёным удалось собрать, в натуральную величину,
самодвижущуюся повозку, воспроизведённую по эскизам Леонардо да Винчи.
Реконструкция проекта Леонардо была успешной.
Запущенная модель повозки достигла скорости разгона 5 км / час.
Деревянная тележка, оснащённая пружинным мотором и рулевым механизмом,
способна самостоятельно двигаться!
В качестве движителя в повозке используется сила пружин, запас хода невелик - около 40 метров
.
Сейчас она демонстрируется в экспозиции музея.
Гравюра с изображением сухопутной парусной яхты Симона Стевина. Нидерланды. 1599 - 1600 годы.
Изображение колёсного парусника Симона Стевина.
Деревянная масштабная модель 28 - местного парусника Симона Стевина.
«Сухопутная яхта» Стевина.
Около 1600 года Стевин продемонстрировал согражданам своё изобретение
(сухопутную парусную яхту на колёсах) и прокатил на ней
принца вдоль побережья быстрее, чем на лошади.
Помимо всего перечисленного,
Стевин писал труды по механике, геометрии, теории музыки,
изобрёл двойную бухгалтерскую регистрацию (дебет/кредит).
В 1590 году он составил таблицы, в которых было указано время наступления приливов
в любом месте в зависимости от положения Луны.
Самобеглая коляска конструкции крестьянина Нижегородской губернии Леонтия Шамшуренкова. Россия. 1752 год.
Самобеглая коляска конструкции Ивана Кулибина. Россия. 1791 год.
Самобеглые коляски И. Кулибина и Л. Шамшуренкова.
(1752 год / 1791 год).
Человечество уже давно мечтало создать подобие самоходных колясок, которые способны передвигаться без тягловых животных. Это отчётливо видно в различных былинах, сказаниях и сказках. На улице май 1752 года. В Петербурге царило праздничное настроение, воздух пронизан тонкими ароматами весны, прячущееся солнце посылало последние лучи. Летний сад был заполнен людьми. По мостовым разъезжали нарядные коляски, и вдруг среди всех экипажей появляется один странный. Он шёл без лошадей, тихо и без шума, обгоняя другие кареты. Народ был сильно удивлен. Только потом стало известно, что сие диковинное изобретение это — «самобеглая коляска », постро-енная русским крепостным крестьянином Нижегородской гу-бернии Леонтием Шамшуренковым.
Так же, уже через год, Шамшуренков написал о том, что может сделать самоходные сани и счётчик до тысяч вёрст с колокольчиком, звенящим через каждый пройдённый километр. Таким образом, ещё за 150 лет до появления первого автомобиля с двигателем внутреннего сгорания, в крепостной Руси появился прототип современного спидометра и автомобиля.
И. П. Кулибин составил проект в 1784 году, а в 1791 году построил свою «самокатку». В ней впервые для обеспечения равномерности хода были применены подшипники качения и маховик. Используя энергию вращающегося маховика, храповый механизм, в приводе от педалей, позволял коляске двигаться свободным ходом. Самый интересный элемент кулибинской "самоходки" был механизм для смены передач, являющийся неотъемлемой частью трансмиссии всех автомобилей с двигателями внутреннего сгорания.
Паровая машина Фердинанда Фербиста. Бельгия. 1672 год.
Деревянная модель машины Фербиста.
Паровой автомобиль Фербиста (1672 год), (Бельгия) — В этой модели, прототипе транспортного средства, придуманного бельгийским миссионером Фердинандом Фербистом, пар из котла через сопло направлялся на лопатки турбины, которая, в свою очередь, через передаточный механизм направляла усилие на колеса. Автомобиль имел очень ограниченную величину пробега.
Почти 30 лет (с 1659 по 1688 год) бельгийский иезуит-миссионер Фердинанд Фербист служил в качестве физика и астронома у китайского императора Канг Хи. Государь позволил ему пользоваться великолепной дворцовой библиотекой.
Из восточных трактатов миссионер узнал немало нового, причём в тех областях знания, которые, по его мнению, он постиг в совершенстве. Мало того, оказалось, что их авторы упоминали о достижениях европейцев в науке и технике снисходительно, как о чём-то простом и даже примитивном. В прекрасно оснащённых императорских мастерских Фербист обнаружил оборудование для проведения разнообразных опытов. Однажды, а именно в 1678 году, ему пришла в голову идея поставить паровую машину на четырёхколёсную тележку, а вырывающийся из котла пар направить на колесо с лопатками (лопастями). Это, как сказали бы сегодня, турбинное колесо изобретатель соединил через две шестерни со второй осью, на которую были насажены 2 ведущих колеса. Пар, поступавший под высоким давлением из нагретого котла, толкал турбинное колесо, его ось крутила ведущие колёса, тележка ехала и к тому же везла небольшой груз.
Чтобы «самобеглая тележка» могла поворачивать, сзади к ней через примитивный шарнир прикреплялось пятое колесо. Длина «автомобиля» Фербиста составляла лишь 600 миллиметров! Конечно, то была всего-навсего механическая игрушка, изготовленная миссионером для сына китайского императора. Тем не менее, впервые маленькая паровая машина использовалась для привода колёс механического транспортного средства.
Многие исследователи считают первым автомобилем на планете «переднеприводный грузовик», созданный в Китае.
Кстати, своё изобретение в области автомобилестроения Фербист описал в 1687 году в труде «Европейская астрономия». Предпринимались попытки воспроизвести этот паровичок по описанию. Модели получались непохожие, но принцип остался прежним: горелка, паровой котёл, «турбинное» колесо с лопатками, пара шестерён и передние ведущие колёса.
Паровая реактивная машина Исаака Ньютона. Великобритания. 1680 год.
Модель машины Ньютона.
Реактивный автомобиль Ньютона (1680 год), (Великобритания) — Этот автомобиль был скорее фантазией, визуальным воплощением принципа реактивной тяги, чем действующей конструкцией транспортного средства. Чрезвычайно трудный в обслуживании, он представлял собой реализованную попытку использования пара в качестве движущей силы.
Имя английского математика и физика Исаака Ньютона хорошо известно. Но мало кто знает, что в 1680 году в одном из своих трудов по механике он описал экипаж, движущийся благодаря реактивной силе пара. То есть, в паровом автомобиле Ньютона применён несколько иной принцип движения, чем предложенный Фербистом.
Рама на четырёх колёсах с подвешенной горелкой, над которой устанавливался паровой котёл с подвижным соплом, направленным против движения, являлась собственно автомобилем. Из сопла через клапан на рукоятке с определённой периодичностью вырывался пар. Возникшая реактивная сила и должна была толкать экипаж вперёд. Это не что иное, как самый современный принцип ракето- и самолётостроения, только предложенный ещё в XVII веке.
Если рассматривать модель Ньютона, исходя из технических достижений наших дней, ошибок в ней нет, но, по-видимому, требовался огромный напор пара, чтобы толкать подобную тележку с грузом или пассажирами. Кстати, и у паровика Фербиста, и у тележки Ньютона задний ход отсутствовал.
Подтверждений о существовании этого парового экипажа пока не найдено, сохранились только схемы и чертежи в рукописях великого учёного. Сами же англичане утверждают - паровик Ньютона был выполнен в «металле».
Что ж, остаётся лишь найти свидетельства очевидцев или рисунки художников.
Паровой тягач Николя Жозефа Куньо. Франция. 1769 год.
Авария с участием парового тягача Куньо.
Паровой экипаж Куньо на улице французского города.
Масштабная модель парового тягача Куньо.
Автомобиль Куньо (1769 год), (Франция) — Громадный неповоротливый трёхколёсный грузовик — первое паровое транспортное средство, испытанное на дороге. Состояло из двух вертикально расположенных цилиндров емкостью 62 л. Повозка (военный тягач) обладала грузоподъемностью в четыре тонны при скорости 3,5 км/час, но ею было очень трудно управлять.
Никола (Николя) Жозеф Кюньо (Куньо), капитан французской армии и военный инженер, с самого раннего детства увлекался техникой и мечтал применить паровую машину на экипаже. В 1765 году изобретатель испытал свою первую механическую повозку, перевозившую четырёх пассажиров со скоростью 9,5 км/ч. Хотя она и имела ряд недостатков, французское военное министерство поручило Кюньо спроектировать артиллерийский тягач-перевозчик пушечных лафетов для армии.
В 1769 году паровик был готов к эксплуатации. Он представлял собой массивную дубовую раму на трёх колёсах. На подрамнике переднего (управляемого и ведущего) колеса устанавливалась двухцилиндровая паровая машина и котёл. Поступательное движение поршней в цилиндре преобразовывалось при помощи довольно сложного храпового механизма во вращательное движение ведущего колеса. Правда, управлять деревянным паровиком приходилось двоим, поскольку сам он весил тонну и столько же - запасы воды и топлива.
Во время одной из поездок паровая телега протаранила каменную стену, и котёл взорвался. И всё-таки в очередной раз удалось доказать: автомобилю, вернее пока паромобилю, быть! В 1770 году Кюньо построил ещё одну паровую телегу,
но конструктивного развития она уже не имела.
Последнее творение французского офицера сохранилось до наших дней и находится в Музее искусств и ремёсел в Париже. Масштабную модель изготовили и для Московского политехнического музея.
Основные виды паровых пассажирских машин.
Паровой омнибус сэра Голдсвеси Гени (Голдсуорси Гёни). Великобритания. 1828 год.
Курсирующие по первым транспортным трассам паровые экипажи.
Паровой дилижанс Бордино. Италия. 1854 год.
Модель дилижанса Бордино.
Паровой автомобиль Бордино
(1854 год), (Италия) —
Этот дорожный локомотив приводился в движение системой, состоявшей из угольного котла и машины с двумя горизонтально расположенными цилиндрами. На равнине достигал скорости 8 км/час, расходовал 30 кг угля в час и был третьим транспортным средством, сконструированным сардинским пехотным офицером Бордино.
Паровые машины и автомобили.
Паровая карета Хилла. Великобритания. 1830 год.
Паровая карета Хилла
В своё время она была одной из классических скоростных почтовых карет
и при скорости около 20 км/час могла перевозить до 15 пассажиров.
Использовалась на линии Лондон-Бирмингем,
где курсировала и паровая карета Черча, располагавшая сидячими местами примерно для 50 человек.
Когда же появился полный привод? В первой четверти XIX века. Именно тогда двум шотландским друзьям, Бёрсталлу и Хиллу, пришла в голову гениальная мысль использовать для сцепления колёс с дорогой массу паромобиля. Они сконструировали паровик со всеми ведущими колёсами.
Расположенная в задней части экипажа паровая машина имела 2 вертикальных цилиндра, возвратно-поступательное движение из поршней, посредством кривошипно-шатунного механизма, преобразовывалось во вращение задней оси. От неё, при помощи конусной пары, крутящий момент, посредством вала, соединяющего переднюю и задние оси, передавался на переднюю, также снабжённую конусной парой, но с другим передаточным отношением. Поскольку в то время ещё не изобрели поворотные цапфы, и передняя ось поворачивалась целиком, в центре поворота располагалось карданное сочленение, изобретённое в XVI веке математиком Джероламо Кардино.
Паровик имел четыре конусные пары, две из которых находились в рулевом механизме. Подобная трансмиссия на бензиновых автомобилях, согласно «официальной истории», появилась лишь через много-много лет. Интересно, что сиденье водителя было на рессорах. Дизайн? Пока каретный… Родился этот полноприводный паровик в 1824 году.
Паровая карета Хэнкока "Enterprise". Великобритания. 1830 год.
"Enterprise" на полном ходу.
Паровая карета Хэнкока
(1830 год), (Великобритания) —
Курсировала на почтово-пассажирской линии Бристоль-Лондон.
Внешний вид нового транспортного средства отличался от прежних конных почтовых карет более элегантным видом.
Этому сопутствовали и технические достижения, например, цепной привод и усовершенствованный трубный котёл.
Шли годы, появлялись всё более совершенные паровые омнибусы и дилижансы. Например, Уолтер Хэнкок выпустил в 1833 году на дороги Англии сразу несколько паровых дилижансов. Если внимательно рассмотреть компоновку одного из первых его творений - «Enterprise», то можно заметить зачатки сегодняшних автобусных конструкторских решений.
Водитель сидел высоко впереди, здесь же находилась и накопительная площадка, пассажиры размещались в комфортабельном салоне, а паровая машина с топкой располагались сзади. Вот только тормозить водитель не мог, для этого на задней площадке стоял вагонный. При сигнале водителя он при помощи огромного рычага останавливал вращение ведущих колёс. Обода на колёсах были железными, а поэтому при сильном торможении из-под них летели искры.
«Enterprise» развивал скорость свыше 35 км/ч, он стал реальным конкурентом гужевым дилижансам, тем более что Хэнкок создавал механические дилижансы один за другим…
По внешнему виду экипажи Хэнкока несколько отличались от уже привычных паровиков. Мастер не строил их по каретному принципу, не использовал готовые корпуса роскошных конных экипажей, а изготовлял кузова из металла и дерева.
В его экипажах, пусть и неказистых, чувствовался новый подход к конструированию. Кстати, многие из них запечатлены на картинах и рисунках художников той поры.
Паровой 50 - местный дилижанс Черча. Великобритания. 1833 год.
В 1833 году появился очень красивый паровой дилижанс… Это грандиозное сооружение вышло из стен мастерской Уильяма Черча. Изобретатель поступил не совсем обычно: поставил друг за другом две кареты, а между ними разместил паровую машину, по бокам которой находились ведущие колёса. Управлялось только переднее колесо (колёса располагались ромбовидно). Курсировал дилижанс между Лондоном и Бирмингемом. Из 50 - ти его пассажиров 28 ехало
с комфортом внутри салонов, а 22 - наверху. Скорость движения паровика достигала лишь 15 км/ч.
Стоит отметить богатейшее оформление корпуса экипажа. Его покрывала лепнина из гипса на особом клею, длительное время выдерживающая тряску и вибрацию кузова. Кстати, англичане утверждают, что многие паровики Черча имели три колеса… Однако чертежи не сохранились, осталось несколько рисунков, выполненных современниками.
До конца XIX столетия подобных паровых экипажей различной вместимости и в Европе, и за океаном было создано великое множество. Все они относились к пассажирскому многоместному транспорту. Двух- и четырёхместные паровики оказались нерентабельными.
Паровая карета Ричарда Тревитика. Великобритания. 1801 год.
Паровая машина Ричарда Тревитика. Великобритания. Первая четверть XIX века.
Здесь же следует указать и на одну очень примечательную деталь. В самом начале XIX столетия появилась очень интересная разработка, затем воплощённая в жизнь, - это ни что иное, как первый в мире автомобиль - амфибия...
Паровой автомобиль - амфибия Оливера Эванса. США. 1801 - 1805 год.
Современная модель, с масштабностью 1:43, той самой амфибии Эванса.
Землеройная паровая машина Эванса. США. 1805 год.
Разнообразие паровых машин - предков паровозов.
Паровая пожарная машина.
Паровой пассажирский транспорт.
Паровая машина с пассажирами и машинистом.
Паровая машина Пекори. Италия. 1891 год.
Паровой трёхколёсник Пекори
(1891 год), (Италия) —
Последнее построенное в Италии паровое транспортное средство, отличавшееся небольшим весом,
простотой конструкции и обслуживания.
Вертикальный трубный котёл достигал предельной мощности при давлении в 7 атм.
Паровые машины завоёвывают мир.
Паровой грузовик.
Российские автомобилисты в 1996 году отметили столь знаменательную дату, как 100-летие отечественного автотранспорта, отсчитывающего своё рождение с 11 сентября 1896 года. Как установили историки, именно эта дата была ознаменована выходом в свет Постановлением Министра путей сообщения князя М.И. Хилкова «О порядке и условиях перевозки тяжестей и пассажиров по шоссе ведомства путей сообщения в самодвижущихся экипажах».
Среди исследователей нет единого мнения относительно того, кого именно следует считать основоположником автомобилестроения в России. Некоторые из них пионером автотранспортной науки в России называют Василия Петровича Гурьева. Другие исследователи называют Л.Л. Шамшуренкова и И.П. Кулибина. Третьи – Путилова и Хлобова, Е.А. Яковлева и П.А. Фрезе.
Гурьев не был конструктором автомобилей, но он внёс немалый вклад в развитие самой стратегии автомобилизации. По его предположению автомобильные дороги следовало покрывать деревянной торцовой мостовой, что для своего времени являлось весьма прогрессивной идеей. Он также уделял внимание безопасности перевозки пассажиров и грузов, подготовке водительских кадров. Автомобилей с ДВС тогда ещё не было, и Гурьев ориентировался на паровые автомобили, которые он называл «сухопутными пароходами». В междугородном сообщении он предусматривал широкое применение грузовых и пассажирских автопоездов. Построенная им карта транспортных связей России отличалась удивительно точным предвидением дальнейшего промышленного развития страны. Однако, единственное, что удалось осуществить Гурьеву из своих проектов, так это построить торцовую мостовую в Петербурге на Невском проспекте, Дворцовой набережной и некоторых других улицах.
У талантливого русского самоучки, крепостного крестьянина Нижегородской губернии Леонтия Лукьяновича Шамшуренкова (1685-1757) было много механических изобретений, но самая интересная это самобеглая коляска, изготовленная из «железа сибирского мягкого», «стали самой доброй», «проволоки железной толстой», кожи, сала, холста и гвоздей. Коляска была представлена в Петербурге 1 ноября 1752 года: она была четырёхколёсной и приводилась в движение мускульной силой двух человек через устройство, напоминающее ворот. Коляска могла развивать скорость до 15 км в час.
Замечательной конструкцией колёсного самоходного экипажа являлась также самокатка русского конструктора, выдающегося изобретателя и инженера Ивана Петровича Кулибина (1735-1818), на которой он разъезжал по улицам Петербурга в 1791 году. Его самоходный экипаж имел трёхколёсное шасси, переднее сиденье для двух пассажиров и место сзади для стоящего человека, управляющего ножными педалями – «туфлями». Педали через рычаги и тяги действовали на храповой механизм (собачку с зубчаткой), закреплённый на вертикальной оси специального маховика; последний был расположен под рамой коляски, выравнивал толчки от храпового механизма и поддерживал, таким образом, непрерывное вращение оси. От вертикальной оси маховика вращение передавалось парой зубчаток на продольный горизонтальный вал, на заднем конце которого находилась зубчатка, цеплявшаяся за один из трёх зубчатых венцов барабана, закреплённого на оси задних ведущих колёс. Таким образом, конструкция русского механика содержала почти все основные узлы будущего автомобиля, многие из которых были введены впервые – перемену передач, тормозное устройство, рулевое управление, подшипники качения. Чрезвычайно ценным является оригинальное применение Кулибиным маховика для обеспечения плавной работы трансмиссии и осуществление торможения при помощи пружин типа часового механизма. Самокатка Кулибина при одном обороте колеса в секунду могла развивать скорость до 16,2 км в час.
Русский лафетный мастер К. Янкевич со своими двумя товарищами-механиками на основе разработок паровых двигателей И.И. Ползунова, П.К. Фролова, Е.А. и М.Е. Черепановых в 1830 году вплотную подошёл к созданию самоходного экипажа с паровым двигателем. Принципиальной особенностью быстроката Янкевича являлся паровой котёл, состоявший из 120 трубок, предусматривались места для пассажиров и водителя, расположенные в крытой повозке, отапливаемой посредством системы тепловых трубок. Также изобретатель отошёл от общепринятого способа расположения оси под корпусом: он пропустил ось непосредственно через корпус, что сместило центр тяжести повозки и существенно повысило её устойчивость против опрокидывания.
Однако работы русских техников по созданию колёсного самохода с механическим двигателем показали, что громоздкие и тяжёлые паровые установки не позволят получить компактную и простую машину. По-прежнему стояла задача создания лёгкого и мощного двигателя, который в конце ХIХ века стал необходим не только колёсному транспорту, но и зарождавшемуся самолётостроению.
Русские изобретатели разработали качественную рабочую смесь для двигателей внутреннего сгорания, они использовали достижения отечественных химиков – Менделеева, Кокорева, Зелинского. В частности, идея использования в качестве жидкого топлива нефти своим осуществлением во многом обязана известному русскому инженеру В.Г. Шухову, который в 1891 году получил патент на созданную им технологию переработки нефти методом крекинга.
В конце ХIХ века большой вклад был сделан русскими химиками и в разработку методов получения автомобильной резины. Так, российский учённый С.В. Лебедев разработал способ промышленного производства синтетического каучука, а Б.В. Бызов – способ получения синтетического каучука из нефти.
Русский инженер Шпаковский ещё в 1836 году впервые выдвинул и осуществил идею пульверизационной подготовки жидкого топлива для сжигания. Позднее над совершенствованием карбюраторов трудились Э. Липарг, который имел собственное производство в Москве, варшавский инженер Г. Потворский и др.
Работы русских изобретателей в области создания автомобильной техники не ограничивались только усовершенствованием агрегатов автомобиля. Они проявляли интерес и к различного рода контрольно-испытательным устройствам, позволяющим контролировать работу движущейся машины. Первым конструктором автомобильного счётчика был Л.Л. Шамшуренков, он предложил к самобеглой коляске сделать часы для измерения пройденного пути (верстомер). В конце же ХIХ века работы по созданию стационарных контрольно-испытательных устройств, для транспорта (в частности – для паровозов) вёл начальник юго-западных железных дорог А.П. Бородин. Позднее многие его идеи лабораторного исследования колёсных самоходов использовались и в автомобильной промышленности.
Поиски подходящего двигателя для автомобилей не ограничивались работами над паровыми машинами и двигателями внутреннего сгорания. Параллельно велись исследования в области электротехники и её возможного применения в автомобилестроении. В Росси работы над электрическими экипажами проводил инженер Ипполит Владимирович Романов, известный своими работами в области подвесных электрических дорог. Двухместный кэб Романова образца 1899 года предназначался для «извозного промысла», проще говоря – такси. Первые отечественные электромобили по проекту Романова строились акционерным обществом Петра Александровича Фрезе – одного из создателей первого русского автомобиля с ДВС. Позднее Романов сам организовал мастерскую по изготовлению электромобилей. Аккумуляторные электромобили обладали большими достоинствами: бесшумностью работы, лёгкостью управления, простотой устройства и др. Однако они имели большой вес, требовали частой подзарядки и оказались чувствительны к сотрясениям. В целом закат эпохи электромобиля начался в 20-е годы ХХ века вследствие безуспешных поисков дешёвых и мощных аккумуляторов – с одной стороны, и стремительного совершенствования машин с бензиновыми двигателями – с другой.
В июле 1896 года автомобиль «вполне русского производства» с мощностью двигателя в 2 л.с. был представлен как экспонат на Всероссийской промышленно-художественной выставке в Нижнем Новгороде, где он совершал демонстрационные поездки. Цена машины Яковлева и Фрезе была вполовину дешевле, чем те автомобили, которые продавала в Росси фирма Бенца, но никого из отечественных промышленников она не заинтересовала. После смерти Яковлева его завод перешёл в руки другого владельца, но его дело по производству российских автомобилей продолжил Фрезе. Его предприятие с1890 года наладило сборку единичных экземпляров автомобилей, используя механизмы и трансмиссию французской фирмы «Де Дион Бутон». В 1902 году на этом предприятии был построен первый отечественный автомобиль с передним расположением двигателя, карданной передачей, с мотором в 8 л.с. и пневматическими шинами. Таким образом, можно сказать, что уже к концу ХIХ века в основном определились перспективы развития отечественного автотранспорта.
Пионером отечественного промышленного автомобилестроения можно считать московскую велосипедную фабрику «Дукс» Ю.А. Меллера, где была предпринята попытка, наладить выпуск русских автомобилей посредством изготовления нескольких машин. Следует признать, что первые попытки массового производства автомобилей в России долгое время оставались только попытками.
В начале ХХ века одно из наиболее передовых для своего времени петербургских предприятий «Машиностроительный, чугунолитейный и котельный завод П.А. Лесснера» заключило с фирмой Даймлера договор о постройке лицензионных бензиновых двигателей и автомобилей. Автомобильное производство на «Лесснере» просуществовало с 1905 по 1910 года. В течение этого периода было изготовлено несколько десятков машин – легковых, грузовых, пожарных, а так же автобусов.
Своими передовыми конструкторскими решениями среди пионеров автомобилестроения в России выделялся также автомобильный завод И.П. Пузырёва. Это был даже не завод, а мастерская, где в 1912 году работало 98 человек. Тем не менее, с 1911 по 1914 года на нём было выпущено 38 машин. Иван Петрович Пузырёв сам спроектировал и изготовил трансмиссию, двигатель, подвеску, кузов своих автомобилей, стремясь создать особо выносливую конструкцию для российских дорог. На автомобиле Пузырёва был поставлен ДВС в четыре цилиндра при мощности в 40 л.с. При этом он впервые разместил рычаги управления коробки передач внутри кузова (ранее было принято располагать их снаружи), в коробке сцепления впервые была применена система постоянного зацепления шестерён.
Видное место в дореволюционной автомобильной истории нашего государства принадлежит Русско-Балтийскому заводу в Риге, благодаря наибольшему – около 800 – числу выпущенных машин. Первые попытки выпуска автомобилей на нём относятся к 1907 году, причём сначала использовались импортные детали, но с 1910 года – только собственные. Завод создал собственное производство стали, и освоил выпуск таких деталей, как штампованные рамы, колёса, алюминиевое литьё, радиаторы. Двигатели изготавливались в двух видах – с цилиндрами, выполненными раздельно или отлитыми одним блоком, впервые были применены поршни отлитые из алюминиевого сплава. Автомобили завода показывали высокие ходовые качества, так в 1910 году в пробеге с нагрузкой в 5 человек по сложному маршруту Петербург-Неаполь-Петербург (более 10 тыс. км.) автомобиль не выявил никаких неполадок, кроме прокола шин (одна из шин русского производства «Проводник» выдержала весь маршрут). В прессе того времени этот факт расценивался как торжество русской автомобильной техники. По мнению специалистов, автомобили Руссо-Балта отличались изящным видом и законченностью отделки, чем явно превосходили неуклюжие модели заграничного происхождения.
В тот же период группой И.А. Фрязиновского в России была изготовлена серия спортивных и гоночных автомобилей, которые и принесли русской марке мировую известность.
В целом же до 1917 года в России в различное время автомобили выпускались следующими заводами и фабриками: «П.А.Фрезе и К», «Э.Л.Лидтке», «Д.Скавронский», АО «Г.А.Лесснер», «Ив. Брейтигам», Товариществом «Политехник», «П.Д.Яковлев», «К.Крюммель», «И.П.Пузырёв» (Санкт-Петербург), АО «Луке», «Н.Э.Бромлей», «Братья Крыловы и К», «А.И.Евсеев», «П.П.Ильин», «Автомобильное Московское общество (АМО)» братьев Рябушинских (Москва), «А.Лейтнер», АО «Русско-Балтийский вагонный завод (РБВЗ)» (Рига), машиностроительной мастерской М.М.Хрущёва (Орёл), АО «В.А.Лебедев» (Ярославль), «Аксай» (Ростов-на-Дону), «Русский Рено» (Рыбинск), «Бекас» (Мытищи) и др. Одновременно существовало большое число предприятий по производству шин, аккумуляторов, электрооборудования, автомобильных принадлежностей, одежды для водителей.
Несмотря на многочисленные отличительные качества, русские автомобили не получили должного распространения. Основной вопрос заключался в том, нужна ли России массовая автомобилизация. Лишь незначительное число людей в России хорошо понимало, что этой оглушительно стреляющей и трясущейся машине – автомобилю – принадлежит будущее.
Чертеж водоходной машины Ивана Кулибина.
Знаменитый механик Иван Петрович Кулибин родился в 1735 году в Нижнем Новгороде. Умер в 1818 году там же - вернувшись из Петербурга, где 30 лет проработал в мастерских Академии наук: шлифовал зеркала и линзы телескопов и микроскопов, устраивал фейерверки для вельмож, корпел над созданием оптического телеграфа на основе своего знаменитого (воспетого самим Державиным!) зеркального прожектора, проектировал мосты и мастерил хронометры.
Против ее течения
Несомненно, Кулибин обладал редкостным жизнелюбием – чего стоит хотя бы его третья женитьба в 70-летнем возрасте! Но судьба не баловала его: в Петербурге – интриги и опалы, в Нижнем – пожар и болезни... Однако Кулибин не унывал – в его душе навсегда поселилась идея трудов для общественного блага. Причем если в Петербурге, в годы творческой зрелости, эти труды были весьма разнообразны, то в Нижнем, уже на закате жизни, Кулибин остановился лишь на двух темах – водоходные машины и вечный двигатель.
Еще работая в Академии наук в Петербурге, Кулибин создает действующий образец судна с деревянными колесами, что вращались течением реки и наматывали на барабан канат, который оканчивался якорем. Якорь завозили перед тем на лодке вверх по реке и закрепляли на берегу. Река вращала колеса судна, это вращение через ряд шестерен передавалось на барабан, наматывающий канат с якорем, – и судно медленно, но верно шло вверх по реке против ее течения.
Собственно, для создания нового механического флота Кулибин и решил вернуться с брегов Невы на Волгу, отказавшись от столичных удобств, а также от остальных своих занятий, которые он к тому моменту счел второстепенными.
В 1798 году Кулибин направляет на имя генерал-прокурора князя Куракина «Описание выгодам, какие быть могут от машинных судов на Волге» и «План и расположение, каким образом удобнее и казне без отягощения было ввести в употребление машинные на Волге суда». Кулибин предполагал «…на первый случай построить два машинных судна… а затем по установленному образцу строить другие такие суда и вводить их в судоходство». Изобретатель просил из казны взаимообразно 30 тыс. руб. на восемь лет без процентов, из них 6 тыс. до его отъезда из Санкт-Петербурга, 9 тыс. – на постройку первых судов, 15 тыс. – на постройку остальных судов по мере надобности.
Стремясь обеспечить будущий флот адекватной бизнес-задачей, Кулибин предложил Куракину предоставить ему доставку соли с соленого озера Эльтон (что у Саратова) в Нижний Новгород. Куракин отклонил проект, заявив, что он «представляет более для казны убытку, нежели прибыли», и предложил изобретателю самому подыскать компаньонов. Но где их было взять в тогдашней России, в «стране без капиталов, без рабочих, без предпринимателей и без покупателей», как писал в 1898 году о первой половине XIX века Павел Николаевич Милюков в «Очерках по истории русской культуры».
Кулибин был готов бесплатно передавать чертежи и консультировать: «Все желающие пользоваться моим изобретением могут оное видеть, копировать чертежи – пишет Кулибин. – Я же в случае недоумения на каком-либо месте того или иного чертежа помогу, сколько сил моих к тому доставать может».
Но тщетно, желающих не было. Только казна в лице императора и нескольких высших сановников поучаствовала в прожектах нижегородского самоучки – в 1801 году Александр I удовлетворил прошение Кулибина о предоставлении 6 тыс. руб. для оплаты долгов и дополнительных 6 тыс. в счет пенсии и отпустил его на Волгу.
Кулибин приехал в Нижний и сразу же начал измерения скорости течения реки, используя сконструированный им в Петербурге прибор: «Самая первая проба на Волге была в первый день моего приезда 27 октября 1801 года против Боровского переезда… 9 ноября пробовано на Стрелке… а 12 ноября пробовано поблизости Бармина за 120 верст от Нижнего».
Лето 1802 года застает Ивана Петровича «за объездом тамошних рек Волги и Оки для испытания быстрых и тихих вод их». Сын изобретателя Семен Иванович писал: «…в сем упражнении провел он 1802, 1803, 1804 годы, трудился, не жалея ни сил, ни здоровья, претерпевая жестокие ветры, сырость и морозы, усердствуя ускорить исполнение пламенного желания своего; словом, он жил почти все это время на воде».
Первое испытание водоходной машины произошло 28 сентября 1804 года и было признано, в общем, вполне удачным. Но вот что докладывал графу Строганову присутствовавший на испытаниях нижегородский губернатор Руковский: «Не могу, однако, скрыть от Вашего сиятельства, что как для построения таковых машинных судов, так и для управления и починки их на ходу должны быть люди, сведущие хотя бы несколько в механике и в столярной работе, без пособия коих обыкновенные лоцманы и рабочие люди ни управлять машиной, ни починять оною в случае повреждения в пути будут не в состоянии».
В этом замечании и таится ответ на вопрос, почему Кулибин не пытался применить на своем судне куда более прогрессивный паровой двигатель.
К обретению даровой силы
Надо сказать, Кулибин был осведомлен о работах с паровым двигателем своего ровесника англичанина Джеймса Уатта и планировал использовать паровые машины на речных судах. Он писал себе «напоминание» в дневнике в 1801 году: «Со временем постараться расположить парами действующую машину с чугунным цилиндром так, чтобы могла действовать… веслами на таком судне, которое было бы с грузом около 15 тысяч пудов».
Однако конструированием паровых машин он так и не занялся, потому что понимал: если для обслуживания деревянной механической системы самоходного судна не находилось, по словам губернатора, людей, «сведущих хотя бы несколько в механике», то что же говорить о гораздо более сложно устроенной паровой машине… Кулибин успел убедиться, что общество не готово было платить за доступ к новой технологии даже ту не очень большую цену, которую он запрашивал за свои водоходные машины (речь, конечно, не о деньгах, об усилиях). Тогдашнее российское общество готово было принять новые технологии только даром – или за счет казны. И «вечный двигатель» стал казаться Кулибину единственным выходом.
40 лет (с перерывами) думал Кулибин о вечном двигателе и держал эти мысли в тайне. На склоне лет он записал, что намерен «занять себя в снискании таковые беспрестанно движущиеся машины деланием разных опытов скрытно, потому что некоторые ученые почитают сделать таковую невозможным и смеются с поношением над теми, кто во изыскании сего изобретения упражняются».
Кулибин не был одинок среди отечественных механиков в упорном стремлении к обретению даровой силы. В своей книге «Иван Петрович Кулибин» историки техники В. Пипуныров и Н. Раскин пишут о том, что в 1780 году будущий академик естественных наук (а пока адъюнкт) Василий Зуев упоминает тульского механика Бобрина, который был занят созданием «вечнодвижущейся машины» в течение пяти лет, расходуя на нее все личные средства. Санкт-Петербургская академия давно отказалась принимать к рассмотрению проекты вечного двигателя, и, описывая другое изобретение Бобрина – механическую сеялку, Зуев добавлял: «Сия машина показывает, что в мастере еще разума несколько осталось».
Зная об отношении академиков к вечным двигателям, Кулибин, по его же словам, все-таки решил посоветоваться с Леонардом Эйлером: «Я же, желая узнать о том достоверно, в 1776 году спрашивал находящегося тогда при Академии господина профессора Эйлера, как он о той машине думает, и в ответ получил, что он сего мнения о произведении таковыя машины в действо никак не опровергает, а сказал мне, что может де быть в свое время некому щастливому сделать такую машину и откроется. Сей же муж ученостью тогда почитался во всей Европе первым».
Надо думать, Эйлер и не пытался переубедить Кулибина, как не смог того переубедить граф Орлов, призывая механика сбрить бороду и войти в чины и прочие дворцовые отношения. Потомственный старообрядец Кулибин со своим поиском Perpetum Mobile тут подобен единоверцам, что разыскивают в ночь на Ивана Купалу по берегам озера Светлояр цветущий папоротник – «некому щастливому... и откроется».
Больше как на счастливый случай рассчитывать было не на что. В тогдашнем российском обществе еще не сформировался тот комплекс из фундаментального знания, прикладных навыков и свободной инициативы, который требовался для технических инноваций. Инновации в таком обществе становятся слишком рискованны и чересчур дороги. Так было с паровой машиной Ивана Ползунова, так было с водоходной машиной Кулибина: они работали до первых поломок – и останавливались навсегда.
Водоходная машина Кулибина простояла в одном из речных заливов, пришла в ветхость и была в итоге продана в 1808 году на слом на торгах коллежскому асессору Зеленецкому за 200 руб.
Российские факторы
Взрывной характер технических инноваций пришелся в России лишь на 1860-е годы. И основан он был на «просачивании» собственной науки в собственные технологии, а не только на импорте западной техники, будь то пароходы или ткацкие станки.
Василий Калашников, великолепный инженер и конструктор (спроектировал и перепроектировал несколько сот паровых котлов и пароходов на Волге), а также педагог и просветитель (организатор речного училища в Нижнем Новгороде, издатель специализированного журнала) – вот «непрямой наследник» Кулибина. А вслед за Калашниковым появится Шухов – и его совместные работы с Александром Бари и братьями Нобель, причем при участии самого Менделеева!
Это уже классическая финансово-научно-инженерная связка, совершенно синхронная своей эпохе. Мы тогда оказались в авангарде наук и технологий. Увы, ненадолго: фатальными стали другие российские факторы (лежащие в поле политики и истории), что привело к социальной катастрофе и соответственно к катастрофе технологической. Из этой ямы пришлось выбираться в 1920–1930-х путем тотального технологического импорта, когда за реквизированное церковное золото и за царские живописные коллекции закупались махом целые автозаводы.
Уже после Второй мировой войны в стране удалось реализовать несколько чрезвычайно сложных и ресурсоемких научно-технических программ, прежде всего атомный и космический проекты. На волне этих достижений появилось еще несколько ярких инженерных инноваций. В Нижнем Новгороде, на родине Кулибина, – корабли на подводных крыльях и экранопланы конструктора Ростислава Алексеева. Или, скажем, ряд менее известных проектов в области прикладной радиофизики: гиротронные комплексы для разогрева плазмы, радиоастрономические полигоны, уникальный стенд «Сура» для нагрева ионосферы.
И опять политика изоляции и конфронтации не позволила стать этим проектам устойчивыми, притом что почти все они – лишь отростки на коренастом стволе вооружения, традиционном приоритете в России, которая испытала вдруг в 1980-1990-е годы драматичную «перезагрузку». В итоге почти все эти отростки зачахли – экранопланы ржавеют на берегу, речные «ракеты» и «метеоры» состарились и осели в затонах, радиоастрономические полигоны заброшены и поросли молодым лесом, а породившие все это институции в значительной степени деградировали или просто исчезли.
Сейчас (или позже) придется начинать заново – и очевидно, что прорывов надо ожидать в областях, где сохранилась высокая наука, качественное образование и хоть какие-то производства. Возможно, перспективными для нас окажутся микробиология или биофотоника, лазеры и ускорители. Возможно, что и здесь мы опоздаем или не справимся. И тогда кажущиеся сегодня привлекательными замыслы останутся в категории бумажных «прожектов» – как это случилось с кулибинской волжской механической флотилией.
Ведь к моменту испытания Кулибиным в 1804 году «водоходной машины» американец Роберт Фултон уже построил свой первый пароход – кулибинские проекты устаревали, что называется, на стапелях. Однако ничуть не устарел девиз Ивана Петровича Кулибина, сформулированный им в письме к императору Александру I: «Влечет меня непрестанное желание и рвение употребить все мои силы на то, дабы в жизни моей сделать знатную услугу… для пользы общества».
Нижний Новгород
