"Вічний двигун" Івана Кулібіна

Характеризуючи Івана Петровича Кулібіна, енциклопедія Кирила і Мефодія (КМ) стримано повідомляє: «Російський механік-самоучка (1735-1818). Винайшов багато різних механізмів. Удосконалив шліфування скла для оптичних приладів. Розробив проект і побудував модель одноарочного моста через р. Нева з прольотом 298 м. Створив «дзеркальний ліхтар» (прототип прожектора), Семафорний телеграф і багато ін ».

При читанні цього абзацу у непідготовленої людини виникає відчуття, що Кулібін був-таки досить пристойним винахідником (он, за ним числиться і ліхтар, і семафор і навіть «багато ін.»). Але з іншого боку всього-на-всього механік (типу слюсаря) та ще й самоучка.

З високовченого європейцем епохи Відродження поруч не поставиш.

Тому, порушуючи традиції написання рефератів і наукових статей, присвячених будь-яким персоналіям, почну ні з біографічних даних, а з загадки.

Отже, відомо, що Іван Кулібін, який народився на Волзі і з дитинства бачив важка праця бурлак, винайшов самохідну баржу. Яка (увага!) Сама йшла проти течії річки, використовуючи в якості рушійної сили саме (ви не повірите!) Протягом річки.

Так-так, це не помилка і не помилка. Кулібін дійсно створив баржу, яка використовуючи тільки силу течії йшла ... проти течії.

Це здається неймовірним. Неможливим. Суперечить базовим законам фізики.

Судіть самі: навіть якщо домогтися того, щоб важка баржа мала нульовий коефіцієнт тертя об воду (що неможливо!), То судно в кращому випадку залишалося б на місці. Чи не дрейфувала б за течією в пониззя річки.

А тут баржа своїм ходом йшла ВГОРУ.

Це ж просто вічний двигун якийсь!

Паризька академія наук відмовилася б розглядати такий проект, так як це неможливо, тому що неможливо ніколи!

Але Кулібін-то не проект надав, а справжню баржу. Яка при великому скупченні народу дійсно була спущена на воду і НАСПРАВДІ, у всіх на виду, йшла проти течії, не використовуючи ніяких зовнішніх сил.

Чудо? Ні, реальність.

І тепер, коли ви це знаєте, спробуйте самі (як ніяк ми жителі XXI століття, озброєні знаннями і обласкані технічним прогресом) збагнути, як механік-самоучка (!) XVIII століття досяг таких дивного ефекту, використовуючи найпростіші й доступні кожному матеріали.

Поки ви думаєте, для загострення розумових процесів приведу декілька основоположних принципів винахідництва. Розроблених, природно, в XXI столітті.

Отже,

Технічне рішення вважається ідеальним, якщо потрібний ефект досягається «даром», без використання яких би то ні було коштів.

Технічний пристрій вважається ідеальним, коли пристрої немає, але дія, яке воно повинно робити, виконується.

Спосіб, яким здійснюється технічне рішення, є ідеальним, коли витрати енергії і часу немає, але потрібні дії виконується, причому регулювати. Тобто стільки, скільки треба і тільки тоді, коли треба.

Ну і на завершення: Речовина, що використовується в технічному рішенні, вважається ідеальним, коли самого речовини немає, але його функція виконується в повному обсязі.

Вам не здається, що деревенскобородий мужик-лапотнік, а точніше механік-самоучка Іван Кулібін вмів знаходити саме ІДЕАЛЬНІ рішення? Неможливі з точки зору Паризької академії наук?

Але підемо далі.

У книзі Олександра Дюма «Граф Монте-Крісто» яскраво змальовується, як титульний герой перехопив і спотворив інформацію, передану за допомогою семафорного телеграфу з іспанського театру військових дій в Париж. Результатом стало обвалення біржі і грандіозне руйнування одного з наймогутніших банкірів - ворогів графа.

Нічого дивного. Хто володіє інформацією, той володіє світом.

Хочеться тільки підкреслити, що винайшов цей самий Семафорний телеграф - Іван Петрович Кулібін.

Прототип сучасного прожектора, створений Кулібіни.

Тепер про прожекторе.

Не забудемо, що милістю її імператорської величності Катерини II син нижегородського купця-старовіра Іван Кулібін був покликаний в столицю і там, протягом 32-х років (з 1769 по 1801 рік) завідував механічними майстернями Петербурзької академії наук.

Петербург - місто морської. А значить, подача світлових сигналів в ньому надзвичайно важлива. Тут і маяки, які орієнтують суду і оберігають їх від попадання на мілину, і передача інформації з корабля на корабель ...

До епохи Кулібіна суду для передачі сигналів використовували різнокольорові вимпели, піднімаються на щоглах, і ручної семафор (лихий матросик з прапорцями). Зрозуміло, що розгледіти цю красу можна було тільки вдень. На маяках вночі розпалювали багаття.

Але на дерев'яному судні відкритий вогонь занадто небезпечний, тому в море для освітлення можна було використовувати тільки свічку або гніт, плаваючий в мисці з маслом. Зрозуміло, що світло від таких джерел невелика і для передачі сигналів на скільки-небудь пристойну відстань не годиться. Так що вночі суду занурювалися в темряву і інформаційне мовчання.

Вивчивши проблему, механік-самоучка Кулібін в 1779 сконструював свій знаменитий ліхтар з відбивачем, що давав потужне світло при слабкому джерелі. Важливість такого ліхтаря-прожектора в портовому місті важко переоцінити.

Віктор Карпенко у своїй книзі «Механік Кулібін» (Н. Новгород, изд-во «Бікар», 2007 рік) так описує подію:

«Якось в темну осінню ніч на Василівському острові з'явився вогненна куля. Він висвітлював не тільки вулицю, а й Англійську набережну. Натовпи народу кинулися на світло, творячи молитви.

Незабаром з'ясувалося, що це світить ліхтар, вивішений знаменитим механіком Кулібіни з вікна своєї квартири, яка містилася на четвертому поверсі Академії ».

Ліхтарі користувалися величезним попитом (приблизно таким, яким сьогодні у економних власників користуються попитом світильники вуличні світлодіодні ), Але Кулібін був поганим підприємцем і замовлення пішли до інших майстрам, які нажили на цьому не один стан.

автомобіль

Леонардо да Вінчі вважається першим в історії винахідником самохідної коляски. Правда, у флорентійця вона призначалася для військових цілей і, як зараз стверджують, стала прообразом сучасного танка.

Пристрій, з усіх боків захищене «бронею» з дерева (сучасних куль і снарядів в середні століття не знали), пересувалося за рахунок мускульної сили кількох людей, які сиділи всередині і обертали важелі. (Типу «кривий стартер»).

На жаль, вивчивши креслення Леонардо сучасні фахівці оцінили винахід так:

Девід Флетчер, британський історик танків:

«- Так, спочатку здається, що нічого з цього не вийде. Там всередині повинні бути люди, що обертають рукояті, щоб завращался колеса і з місця зрушила махина бозна-який тяжкості. Я б сказав, що це фізично майже неможливо.

Для того щоб це могло рухатися, потрібно поле бою рівне, як стіл. Камінь - і воно зупиниться. Нора крота - і знову зупинка. Противник помре від сміху раніше, ніж ця штука до нього доїде.

Але це тільки на перший погляд. З другого - солдати (!) Британської армії помітили, що в кресленні є принципова помилка.

- Шестерні на колесах розташовані неправильно, - сказав один з тих, кого посадили всередину леонардовские танка і змусили крутити ручки. - При такому влаштуванні переднє колесо крутиться назад, а заднє - вперед. Так що це потрібно виправити - переставити шестерінки. Тоді обидва колеса будуть одночасно рухатися в одному напрямку. »

Як бачите, винахід Леонардо містило принципові конструкторські недоробки. Причому, навіть після їх усунення механізм міг використовуватися тільки в лабораторних умовах на ідеально рівній поверхні, який в реальному житті не знайти.

Тепер поглянемо на винаходи Івана Кулібіна.

У Політехнічному музеї Москви зберігається кілька зменшених копій саморушній коляски. Такі (не копії, а справжні вироби) виготовлялися в механічних майстерень Петербурзької академії наук, якими керував Кулібін, і досить широко використовувалися для прогулянок аристократів.

Співробітники музею підкреслюють, що кулібінська самобеглая візок мала всі частини сучасного автомобіля: коробку швидкостей, гальмо, карданний механізм, кермо, підшипники кочення ... Єдина схожість з леонардовские винаходом - наводилася ця конструкція в рух теж за рахунок людських м'язів. Водій крутив ногами педалі, його зусилля розкручували важкий маховик ... і через короткий проміжок часу, велоколяска, що відрізнялася завидною вантажопідйомністю, могла розвивати пристойну швидкість. Від водія потрібно тільки твердо тримати кермо і підтримувати маховик в постійному обертанні.

«Самохідної коляски» Кулібіна

мости

Да Вінчі

Влаштовуючись під заступництво міланського герцога Людовіко Сфорца, Леонардо позиціонував себе, як військовий інженер.

«Я можу створити легкі міцні мости, - говорив він, - які буде легко перевозити в ході переслідування. Або, боронь Боже, втечі від ворога. Так само я придумав спосіб облоги замків, при якому в першу чергу осушується рів з водою ».

І герцог прийняв його на службу. Однак, як людина розсудлива, (енциклопедії повідомляють, що при ньому «Мілан став одним з найсильніших держав Італії, центром наук та мистецтв») доручив новому службовцю не будівництво мостів нової конструкції, а щось набагато скромніше. Він довірив Леонардо (Вмієш осушувати? - осушувати!) Провести дренаж для ванної кімнати герцогині.

Кулібін

Енциклопедія КМ повідомляє:

«У 1770-х рр. Кулібін спроектував дерев'яний одноарковий міст через Неву з довжиною прольоту 298 м (замість 50-60 м, як будували в ту пору). У 1766 він побудував модель цього моста в 1/10 натуральної величини. Вона була випробувана спеціальної академічної комісією. Проект отримав високу оцінку математика Л. Ейлера, за моделлю Кулібіна перевірив правильність своїх теоретичних формул ».

Дуже цікаво згадка про те, що знаменитий Ейлер не проводив розрахунки для російського самоучки, а по його моделі перевіряв СВОЇ розрахунки. Розумний був чоловік, розумів, що «практика - критерій істини».

Питання: а навіщо, власне, Кулібіна знадобилося винаходити міст такої незвичайної форми? Слава Богу, конструкцій мостів з найдавніших часів існує безліч ...

Справа в тому, що Санкт-Петербург - великий порт. І до сьогоднішнього дня він приймає судна великого тоннажу і водотоннажності. Для того, щоб ці величезні суду могли входити в місто, основні мости Санкт-Петербурга зроблені розвідними.

А одноарковий міст, який пропонував Кулібін, як би ширяв над Невою, торкаючись землі лише в двох точках - на правому і на лівому берегах.

ЙОГО не потрібно було б РОЗВОДИТИМЕ!

Мости Кулібіна, якби їх проект був прийнятий, дозволили б океанським судам входити в порт не тільки ночами, а в будь-який час доби! І ніяких витрат на обслуговування і ремонт розвідних механізмів.

Ідеальне рішення (див. Вище).

Годинники

Загальновідомо, що столична кар'єра Івана Кулібіна почалася з того, що під час візиту імператриці Катерини II в Нижній Новгород, їй піднесли виготовлені майстром годинник. Розміром вони були з гусяче яйце і вміщували (крім власне годин) ні багато ні мало, як театр-автомат, музичну шкатулку і механізм, який все цим керував. Всього «яєчна фігура», яка тепер є перлиною в колекції Ермітажу, містить 427 деталей.

Ось як описуються ці дивовижні годинник в книзі Віктора Карпенка:

«Вони відбивали кожну годину, половину і навіть чверть години. По завершенні години в яйці відчинялися стулчасті дверцята, відкриваючи золочений чертог. Проти дверей стояло зображення гробу Господнього, в який вела зачинена двері.

По боках труни стояли два воїни з списами. Через півхвилини після того, як відчинялися двері храму, був ангел. Двері, що ведуть до гробу, розкривалася, і стоять воїни падали на коліна. З'являлися дружини-мироносиці і чувся супроводжуваний дзвоном церковний вірш «Христос воскресе!», Що виконувався тричі.

У другій половині дня щогодини виконувався вже інший вірш: «Воскрес Ісус із гробу». Опівдні годинник грали гімн, складений самим Кулібіни. Фігурки ангелів, воїнів і жінок-мироносиць були відлиті з золота і срібла ».

Годинники, створені Кулібіни, зберігаються в коморах Ермітажу і, щоб їх побачити, потрібно докласти спеціальні зусилля (домовлятися, оформляти пропуск і т.п.). Набагато доступніше знамениті «Годинник-павич», виготовлені в Європі і виставлені в одному із залів Ермітажу.

Це воістину грандіозна споруда, яке навіть в просторому Ермітажі займає значну частину виділеного йому приміщення.

Зрозуміло, як все вироблене в Європі, годинник "Павич" є модною цікавою іграшкою і, заодно, твором мистецтва. В "чудовому саду", виконаним в натуральну величину, на золочених гілках дуба розташувалися павич, півень, сова в клітці і білки. При заводі спеціальних механізмів фігури птахів приходять в рух. Сова крутить головою, павич розпускає хвіст і повертається до публіки своєю найкрасивішою частиною (тобто тилом), півень кукурікає.

Плюс до всіх наворотам є і циферблат (в капелюшку гриба), глянувши на який можна без всяких викрутасів, чисто по-людськи дізнатися скільки час.

Годинники були придбані князем Потьомкіним у англійської герцогині Кінгстонської, яка в 1777 році на власному кораблі з вантажем художніх цінностей, вивезених з Англії, припливла в Санкт-Петербург.

У годин був тільки один недолік: герцогиня вивезла їх з Лондона в розібраному вигляді і, вони більш десяти років лежали в коморі, втрачаючи свої частини і деталі. Наприклад, з 55 гранованих хрусталей, що лежать на підставі годин, до 1791 році уцілів лише один.

Ясновельможний князь Потьомкін-Таврійський, який витратив на дивину чималі гроші, закликав Кулібіна і попросив «оживити бідних пташок».

Годинники діють досі.

Годинники різних конструкцій Кулібін створював в безлічі: кишенькові, добові, ПЕРСТНЬОВА, годинник з гуслями ...

Але розповісти хочеться ще лише про одних. У 1853 році в журналі «Москвитянин» з'явилася замітка, підписана якимсь П.М. Обнінськ. Він повідомляв, що у нього в будинку знаходяться годинник, створений Кулібіни, і просив прислати комісію для огляду.

Чим же так цікаво було це пристрій?

По-перше, годинник був астрономічними. Тобто показували хід планет, затемнення Місяця і Сонця. Крім того, годинник вказували дату (день, місяць), а особлива стрілка відзначала високосні роки.

По-друге, на хвилинній стрілці були влаштовані дрібні годинник, в гривеник розміром, які не маючи ніякого повідомлення з загальним механізмом годин і не маючи заводу, показують, проте, час дуже вірно.

Фактично, тут ми знову стикаємося з «вічним двигуном», винайденим Кулібіни.

Справді, ні пружин, ні гирь, ні будь-якого видимого джерела енергії ... А стрілка рухається і показує час дуже вірно. Чудо!

Секрет в тому, що Кулібін знав фізику, мабуть, краще Французької академії наук.

Дійсно, відповідно до закону збереження енергії «вічний двигун» неможливий. Тому що в замкнутій системі енергія не виникає з нічого, і не зникає в нікуди. Але хто нас змушує залишатися в замкнутій системі?

Звідси розгадка. На дрібних (в гривеник) годиннику, розташованих на хвилинній стрілці астрономічних годин, була система противаг. Хвилинна стрілка рухається під впливом годинникового механізму. При цьому її положення в поле тяжіння змінюється. Відповідно змінюється положення центра ваги в «дрібних» годиннику, і за рахунок цього вони йдуть. Гравітаційний двигун!

Приблизно так само вирішується завдання з баржею, що рухалася проти течії за рахунок сили течії.

У замкнутій системі подібний рух було б неможливо. Але навіщо замикатися ?!

Секрет такий простий, що навіть смішно.

Береться якір і на човні заноситься вперед, де і зачіпається надійно. Якірний ланцюг (канат) іншим кінцем обвивається навколо гребного валу на судні. До гребному валу кріпляться два гребних колеса (все, як на колісному пароплаві).

Перебіг тисне на лопаті коліс, вони приходять в обертання, і канат намотується на гребний вал. Судно починає рухатися проти течії.

Відчували судно кілька днів поспіль. Вантаж становив 8500 пудів піску.

Цікаво відзначити, що «водохідних машинне судно» Кулібіна стало прототипом туерной системи, введеної в 60-х роках XIX століття в Росії. Туєри називалося парове судно. Воно мало залізний корпус і рухалося вперед, вибираючи ланцюг, покладену на дно річки.

Кулібін прожив 83 роки, причому продовжував працювати до самого кінця.

«Понад сорок років часу займався я в дослідженні саморушній машини, вправлявся в діянні дослідів її таємно, тому що багато вчених вважають це відкриття за неможливе, навіть сміються і лаються над тими, хто в тому вишукуванні вправляються», - писав Іван Петрович Аршеневскій в 1817 році.

А може і зробив би? Трохи не вистачило. Уваги, грошей, сил, часу ...

Ні, винаходячи «вічний двигун», неможливість якого доводив ще Леонардо да Вінчі, Іван Петрович Кулібін не спростовують закони фізики. Просто він знав їх трохи краще ...

Прим. ред. сайту. Кажуть, що видатний полководець і великий оригінал А. Суворов, побачивши великого винахідника на іншому кінці зали, став важити йому поклони і примовляти: «Вашої милості!», «Вашої честі!», «Вашої премудрості моє шанування! »

Надія Максимова

www.za-nauku.ru