Çfarë shpiku Kulibin?

2024 Autor: Seth Attwood | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2023-12-16 16:16

Të gjithë e dinë që Kulibin është një shpikës, mekanik dhe inxhinier i madh rus. Mbiemri i tij është bërë prej kohësh një emër i zakonshëm në rusisht. Por, siç tregohet nga një sondazh i fundit, vetëm pesë për qind e të anketuarve mund të përmendin të paktën një nga shpikjet e tij. Si keshtu? Ne vendosëm të zhvillojmë një program të vogël arsimor: pra, çfarë shpiku Ivan Petrovich Kulibin?

Ivan Petrovich, i cili lindi në vendbanimin Podnovye afër Nizhny Novgorod në 1735, ishte një person jashtëzakonisht i talentuar. Mekanika, inxhinieria, prodhimi i orës, ndërtimi i anijeve - gjithçka po debatohej në duart e aftë të një autodidakt rus. Ai ishte i suksesshëm dhe ishte i afërt me perandoreshën, por në të njëjtën kohë asnjë nga projektet e tij, të cilat mund t'ua lehtësonin jetën njerëzve të zakonshëm dhe të kontribuonin në përparim, nuk u financuan siç duhet dhe as nuk u zbatuan nga shteti. Ndërsa mekanizmat e argëtimit - automatet qesharake, orët e pallatit, armët vetëlëvizëse - financoheshin me gëzim të madh.

Anije e lundrueshme

Në fund të shekullit të 18-të, metoda më e zakonshme e ngritjes së ngarkesave në anije kundër rrymës ishte puna me burlak - e vështirë, por relativisht e lirë. Kishte edhe alternativa: për shembull, anije me motor që lëvizeshin nga qetë. Struktura e makinerive ishte si vijon: kishte dy spiranca, litarët e të cilave ishin ngjitur në një bosht të veçantë. Një nga spiranca në një varkë ose përgjatë bregut u dorëzua përpara 800-1000 m dhe u sigurua. Qetë që punonin në anije rrotulluan boshtin dhe shtrembëruan litarin e spirancës, duke e tërhequr anijen në spirancë kundër rrymës. Në të njëjtën kohë, një varkë tjetër mbante spirancën e dytë përpara - kështu sigurohej vazhdimësia e lëvizjes.

Kulibin doli me idenë se si të bëni pa qe. Ideja e tij ishte të përdorte dy rrota me vozitje. Rryma, duke rrotulluar rrotat, transferoi energji në bosht - litari i spirancës u plagos dhe anija u tërhoq në spirancë duke përdorur energjinë e ujit. Në procesin e punës, Kulibin shpërqendrohej vazhdimisht nga porositë për lodra për pasardhësit mbretërorë, por ai arriti të merrte fonde për prodhimin dhe instalimin e sistemit të tij në një anije të vogël. Në vitin 1782, i ngarkuar me gati 65 ton (!) rërë, ajo doli të ishte e besueshme dhe shumë më e shpejtë se një anije që lëvizte me qetë ose bukë.

Në 1804, në Nizhny Novgorod, Kulibin ndërtoi një rrugë të dytë ujore, e cila ishte dy herë më e shpejtë se qëndisja e burlakit. Sidoqoftë, departamenti i komunikimeve ujore nën Aleksandrin I hodhi poshtë idenë dhe ndaloi financimin - rrugët ujore nuk u përhapën. Shumë më vonë, kapstanët u shfaqën në Evropë dhe Shtetet e Bashkuara - anije që tërhoqën veten në spirancë duke përdorur energjinë e një motori me avull.

Ashensor me vidë

Sistemi më i zakonshëm i ashensorit sot është një kabinë me çikrikë. Ashensorët e çikrikut u krijuan shumë kohë përpara patentës së Otis në mesin e shekullit të 19-të - struktura të ngjashme ishin në funksion në Egjiptin e lashtë, ato u vunë në lëvizje nga kafshët tërheqëse ose fuqia e skllevërve. Në mesin e viteve 1790, Catherine II e plakur dhe mbipeshë porositi Kulibin për të zhvilluar një ashensor të përshtatshëm për lëvizjen midis kateve të Pallatit të Dimrit. Ajo me siguri donte një karrige me ashensor dhe një problem teknik interesant u shfaq para Kulibin. Ishte e pamundur të lidhësh një çikrik në një ashensor të tillë, të hapur nga lart, dhe nëse "merrni" karrigen me një çikrik nga poshtë, kjo do të shkaktonte bezdi për pasagjerin. Kulibin e zgjidhi pyetjen me zgjuarsi: baza e karriges ishte ngjitur në një vidë të gjatë boshti dhe lëvizte përgjatë saj si një arrë. Katerina u ul në fronin e saj celular, shërbëtori shtrembëroi dorezën, rrotullimi u transmetua në bosht dhe ajo ngriti karrigen në galerinë në katin e dytë. Ngritja me vidë e Kulibin u përfundua në 1793, ndërsa Elisha Otis ndërtoi mekanizmin e dytë të tillë në histori në Nju Jork vetëm në 1859. Pas vdekjes së Katerinës, ashensori u përdor nga oborrtarët për argëtim, dhe më pas u bë me tulla. Sot janë ruajtur vizatime dhe mbetje të mekanizmit ngritës.

Teoria dhe praktika e ndërtimit të urës

Nga vitet 1770 deri në fillim të viteve 1800, Kulibin punoi në krijimin e një ure të palëvizshme me një hapje të vetme mbi Neva. Ai bëri një model pune, mbi të cilin llogariti forcat dhe sforcimet në pjesë të ndryshme të urës - pavarësisht se teoria e ndërtimit të urës nuk ekzistonte ende në atë kohë! Empirikisht, Kulibin parashikoi dhe formuloi një numër ligjesh të rezistencës ndaj materialeve, të cilat u konfirmuan shumë më vonë. Në fillim, shpikësi zhvilloi urën me shpenzimet e tij, por Konti Potemkin ndau para për paraqitjen përfundimtare. Modeli në shkallë 1:10 arriti një gjatësi prej 30 m.

Të gjitha llogaritjet e urave u paraqitën në Akademinë e Shkencave dhe u verifikuan nga matematikani i famshëm Leonard Euler. Doli që llogaritjet ishin të sakta dhe testet e modelit treguan se ura kishte një diferencë të madhe sigurie; lartësia e saj lejonte që anijet me vela të kalonin pa ndonjë operacion special. Pavarësisht miratimit të Akademisë, qeveria nuk ka ndarë fonde për ndërtimin e urës. Kulibin iu dha një medalje dhe mori një çmim, deri në vitin 1804 modeli i tretë ishte kalbur plotësisht, dhe ura e parë e përhershme mbi Neva (Blagoveshchensky) u ndërtua vetëm në 1850.

Në vitet 1810, Kulibin ishte i angazhuar në zhvillimin e urave të hekurt. Para nesh është projekti i një ure me tre harqe mbi Neva me një karrexhatë të pezulluar (1814). Më vonë, shpikësi krijoi një projekt për një urë më komplekse me katër harqe.

Në vitin 1936, u krye një llogaritje eksperimentale e urës Kulibinsky duke përdorur metoda moderne, dhe doli që autodidaktet ruse nuk bënë asnjë gabim të vetëm, megjithëse në kohën e tij shumica e ligjeve të forcës së materialeve ishin të panjohura. Metoda e bërjes së një modeli dhe testimi i tij për qëllimin e llogaritjes së forcës së strukturës së urës u përhap më pas; inxhinierë të ndryshëm erdhën në të në periudha të ndryshme në mënyrë të pavarur. Kulibin ishte gjithashtu i pari që propozoi përdorimin e grilave në ndërtimin e urës - 30 vjet përpara arkitektit amerikan Itiel Town që patentoi këtë sistem.

Mbi urën përtej Neva

Përkundër faktit se asnjë shpikje e vetme serioze e Kulibin nuk u vlerësua me të vërtetë, ai ishte shumë më me fat se shumë autodidakt të tjerë rusë, të cilët ose nuk u lejuan as në pragun e Akademisë së Shkencave, ose u dërguan në shtëpi me 100 rubla. një çmim dhe një rekomandim që të mos përzihen më në biznesin e tyre.

Ura e famshme me një hapje të vetme mbi Neva - si mund të dukej nëse do të ishte ndërtuar. Kulibin kreu llogaritjen e tij në modele, duke përfshirë në një shkallë 1:10.

Karrocë e vetëdrejtuar dhe histori të tjera

Shpesh Kulibin, përveç modeleve që ka shpikur me të vërtetë, i atribuohen shumë të tjera, të cilat ai vërtet i përmirësoi, por nuk ishte i pari. Për shembull, Kulibin vlerësohet shumë shpesh me shpikjen e skuterit me pedale (prototipi i velomobile), ndërsa një sistem i tillë u krijua 40 vjet më parë nga një inxhinier tjetër autodidakt rus, dhe Kulibin ishte i dyti. Le të shohim disa nga keqkuptimet e zakonshme.

Karroca vetë-drejtuese e Kulibin dallohej nga një sistem kompleks drejtimi dhe kërkonte përpjekje të konsiderueshme nga shoferi. Ishte velomobili i dytë në histori.

Pra, në 1791, Kulibin ndërtoi dhe i paraqiti Akademisë së Shkencave një karrocë vetëlëvizëse, një "karrocë me rrota vetë-drejtuese", e cila në thelb ishte paraardhësi i velomobile. Ajo ishte projektuar për një pasagjer, dhe makina drejtohej nga një shërbëtor që qëndronte në thembra dhe duke shtypur në mënyrë alternative pedalet. Karroca e drejtuar vetë shërbeu si një tërheqje për fisnikërinë për ca kohë, dhe më pas humbi në histori; kanë mbijetuar vetëm vizatimet e saj. Kulibin nuk ishte shpikësi i velomobile - 40 vjet para tij, një tjetër shpikës autodidakt Leonty Shamshurenkov (i njohur veçanërisht për zhvillimin e sistemit ngritës Tsar Bell, i cili nuk u përdor kurrë për qëllimin e tij të synuar), ndërtoi një autodidakt. karrige me rrota të një dizajni të ngjashëm në Shën Petersburg. Dizajni i Shamshurenkov ishte me dy vende, në vizatimet e mëvonshme shpikësi planifikoi të ndërtonte një sajë vetëlëvizëse me një verstometër (një prototip i një shpejtësimetësi), por, mjerisht, nuk mori financimin e duhur. Ashtu si skuteri i Kulibin, skuteri i Shamshurenkov nuk ka mbijetuar deri më sot.

Ora e famshme e vezëve, e punuar nga Kulibin në 1764-1767 dhe iu dorëzua Katerinës II për Pashkët 1769. Kryesisht falë kësaj dhurate, Kulibin drejtoi seminaret në Akademinë e Shkencave të Shën Petersburgut. Tani ata mbahen në Hermitat.

Proteza e këmbës

Në kapërcyell të shekujve 18-19, Kulibin prezantoi në Akademinë Mjekësore-Kirurgjike të Shën Petersburgut disa projekte të "këmbëve mekanike" - proteza të ekstremiteteve të poshtme që ishin shumë të përsosura në atë kohë, të afta për të simuluar një këmbë të humbur mbi gjuri (!). "Testuesi" i versionit të parë të protezës, të bërë në 1791, ishte Sergei Vasilyevich Nepeitsyn - në atë kohë një toger që humbi këmbën gjatë sulmit në Ochakov. Më pas, Nepeitsyn u ngrit në gradën e gjeneral-majorit dhe mori pseudonimin Këmba e Hekurt nga ushtarët; ai bëri një jetë të plotë dhe jo të gjithë e morën me mend pse gjenerali çaloi paksa. Proteza e sistemit Kulibin, megjithë vlerësimet e favorshme nga mjekët e Shën Petersburgut të kryesuar nga profesori Ivan Fedorovich Bush, u refuzua nga departamenti ushtarak dhe prodhimi serial i protezave mekanike që imitojnë formën e këmbës filloi më vonë në Francë.

Ndriçoj

Në 1779, Kulibin, i cili ishte i dhënë pas pajisjeve optike, prezantoi shpikjen e tij para publikut të Shën Petersburgut - një prozhektues. Sistemet e pasqyrave reflektuese ekzistonin para tij (në veçanti, ato u përdorën në fare), por dizajni i Kulibin ishte shumë më afër një prozhektori modern: një qiri i vetëm, që reflektonte nga reflektorët e pasqyrës të vendosur në një hemisferë konkave, dha një rrjedhë të fortë dhe të drejtuar. dritë. "Fanari i mrekullueshëm" u prit pozitivisht nga Akademia e Shkencave, u vlerësua në shtyp, u miratua nga perandoresha, por mbeti vetëm një argëtim dhe nuk u përdor për të ndriçuar rrugët, siç besonte fillimisht Kulibin. Vetë mjeshtri më pas bëri një numër prozhektuesish për porositë individuale të pronarëve të anijeve, dhe gjithashtu bëri një fanar kompakt për një karrocë në bazë të të njëjtit sistem - kjo i solli atij një të ardhur të caktuar. Mjeshtrit u zhgënjyen nga mungesa e mbrojtjes së të drejtave të autorit - mjeshtra të tjerë filluan të bënin karroca në shkallë të gjerë "fenerë Kulibin", të cilat e zhvlerësuan shumë shpikjen.

Prozhektori, i krijuar në 1779, ka mbetur një mashtrim teknik. Në jetën e përditshme, vetëm versionet më të vogla përdoreshin si fenerë në karroca.

Çfarë bëri tjetër Kulibin?

- Krijoi punën e punishteve në Akademinë e Shkencave të Shën Petërburgut, ku u mor me prodhimin e mikroskopëve, barometrave, termometrave, teleskopëve, peshoreve, teleskopëve dhe shumë instrumenteve të tjera laboratorike. - Riparoi planetariumin e Akademisë së Shkencave të Shën Petersburgut. - Ai doli me një sistem origjinal për hedhjen e anijeve në ujë. - Krijoi telegrafin e parë optik në Rusi (1794), dërguar në kamerën Kunst si kuriozitet. - Zhvilloi projektin e parë në Rusi të një ure hekuri (përtej Vollgës). - Ndërtimi i një stërvitjeje farore që siguron mbjellje uniforme (jo të ndërtuar). - Organizoi fishekzjarre, krijoi lodra mekanike dhe automatikë për argëtimin e fisnikërisë. - Riparuar dhe montuar në mënyrë të pavarur shumë orë me paraqitje të ndryshme - mur, dysheme, kullë.

Makinë me lëvizje të përhershme

Është shkruar shumë për shpikjet e vetë Ivan Kulibin. Por biografët janë përpjekur gjithmonë të injorojnë punën e tij në një makinë me lëvizje të përhershme, e cila, me sa duket, nuk pikturon një mekanik të shkëlqyer.

Ideja për të filluar shpikjen e një motori mrekullie lindi në Kulibin në fillim të viteve 70 të shekullit të 18-të, kur ai shërbeu si mekanik në Akademinë e Shkencave të Shën Petersburgut. Eksperimentet në një makinë me lëvizje të përhershme i hoqën jo vetëm kohë dhe përpjekje, por edhe fonde të konsiderueshme personale, duke e detyruar atë të futej në borxhe.

Në ato ditë, ligji i ruajtjes së energjisë nuk ishte ende i vërtetuar saktësisht. Kulibin nuk kishte një arsim solid dhe ishte e vështirë për të, një mekanik autodidakt, ta kuptonte këtë çështje të vështirë. As njerëzit përreth tij nuk mund të ndihmonin. Disa nuk dinin ta shpjegonin qartë mashtrimin e tij. Vetë të tjerët nuk ishin të bindur se energjia nuk vjen nga asgjëja dhe nuk zhduket askund. Më në fund, të tjerët vetë besuan se një makinë me lëvizje të përhershme ishte e mundur dhe e inkurajuan Kulibin të vazhdonte kërkimin.

Ky i fundit përfshinte, për shembull, shkrimtarin dhe gazetarin e famshëm Pavel Svinin. Në librin e tij për Kulibin, botuar në 1819, një vit pas vdekjes së Ivan Petrovich, ai, duke iu referuar makinës së lëvizjes së përhershme Kulibin, shkroi: "Është për të ardhur keq që ai nuk arriti të përfundojë këtë shpikje të rëndësishme. Ndoshta do të kishte qenë më i lumtur se paraardhësit e tij, të cilët u ndalën në këtë pengesë; ndoshta ai do të kishte vërtetuar se lëvizja e përhershme nuk është një kimerë e mekanikës …"

Çuditërisht, edhe i madhi Leonard Euler mbështeti punën e Kulibin për shpikjen e një makine me lëvizje të përhershme.' "Është kurioze të theksohet," shkroi Svinin, "që Kulibin u inkurajua për këtë zbulim nga matematikani i famshëm Euler, i cili, kur u pyet se çfarë mendonte për lëvizjen e përhershme, u përgjigj se e konsideronte atë të ekzistonte në natyrë dhe mendonte se do të ekzistonte. të gjenden në një farë mënyre të lumtur. si zbulesat që më parë konsideroheshin të pamundura. Dhe Kulibin gjithmonë iu drejtua autoritetit të Euler kur duhej të mbronte idenë e një makine lëvizjeje të përhershme nga kritikët.

Akademia Izvestia botoi një artikull me titull "Këshilli për ata që ëndërrojnë të shpikin lëvizje të përhershme ose të pafundme". Aty thuhej: “Është krejtësisht e pamundur të shpikësh lëvizje të vazhdueshme… Këto studime të kota janë jashtëzakonisht të dëmshme, sepse mbi të gjitha (sidomos) sepse rrënuan shumë familje dhe shumë mekanikë të aftë që mund t'i ofrojnë shërbime të mëdha shoqërisë me njohuritë e tyre, humbën, duke arritur zgjidhjen e këtij problemi, të gjitha pasuritë, kohën dhe mundin e tyre”.

Askush nuk e di nëse Kulibin e ka lexuar këtë artikull. Dihet vetëm se pavarësisht mendimit të Akademisë së Shkencave, ai vazhdoi të punojë në një makinë të përhershme me kokëfortësinë e tij karakteristike me besimin se edhe ky problem herët a vonë do të zgjidhej.

Kulibin ka zhvilluar një numër modelesh të makinës së tij. Ai mori si bazë një ide të vjetër, të njohur që nga koha e Leonardo da Vinçit, domethënë: një rrotë me pesha që lëviznin brenda saj. Këta të fundit duhej të zinin një pozicion që prishte ekuilibrin gjatë gjithë kohës dhe të shkaktonte një rrotullim në dukje pa ndalim të timonit.

Jashtë vendit, ata punuan edhe për krijimin e një makinerie me lëvizje të përhershme. Kulibin i ndoqi nga afër këto vepra sipas mesazheve që i mbërrinin. Dhe një herë, në 1796, sipas urdhrit të Katerinës II, ai madje pati një shans të konsideronte dhe vlerësonte një nga projektet e tilla të huaja. Ishte makina e lëvizjes së përhershme e mekanikut gjerman Johann Friedrich Heinle.

Ivan Petrovich jo vetëm që "me kujdesin dhe zellin maksimal" studioi vizatimin dhe përshkrimin e celularit të huaj perpetuum, por bëri edhe modelin e tij. Ai përbëhej nga dy tuba të kryqëzuar me shakull të mbushur me lëng. Me rrotullimin e një kryqi të tillë, lëngu do të rrjedhë nëpër tuba nga një shakull në të tjerët. Ekuilibri, sipas shpikësit, duhet të kishte humbur dhe i gjithë sistemi duhet të ishte në lëvizje të përhershme.

Modeli i motorit Heinle, natyrisht, doli të mos funksiononte. Duke kryer eksperimente me të, Kulibin, siç shkruante ai, "nuk gjeti atë që donte në atë sukses". Por kjo nuk e lëkundi aspak besimin e tij në vetë parimin e lëvizjes së përhershme.

Në vjeshtën e vitit 1801, Ivan Petrovich u kthye nga Shën Petersburg në atdheun e tij, në Nizhny Novgorod. Edhe këtu ai nuk e braktisi kërkimin e tij të pasuksesshëm për lëvizje të përhershme. Kaloi shumë kohë, erdhi viti 1817. Dhe pastaj një ditë në gazetën e kryeqytetit "Russian Invalid" për 22 shtator, Kulibin lexoi një artikull që i dukej si bubullimë. Shënimi raportonte se një mekanik i caktuar i quajtur Petere nga Mainz "më në fund shpiku të ashtuquajturin perpetuum mobile, i cili ka qenë i kotë për shumë shekuj".

Më tej, u përshkrua vetë motori, i cili kishte formën e një rrote me diametër 8 këmbë dhe trashësi 2 këmbë: “Lëviz me forcën e tij dhe pa asnjë ndihmë nga burimet, zhiva, zjarri, forca elektrike apo galvanike.. Shpejtësia e tij tejkalon gjasat. Nëse e lidhni në një karrocë rrugore ose karrocë me rrota, mund të udhëtoni 100 milje franceze në 12 orë, duke u ngjitur në malet më të pjerrëta.

Ky lajm (sigurisht, i rremë) e bëri shpikësin e vjetër një emocion të jashtëzakonshëm. Atij iu duk se Pjetri kishte përvetësuar idetë e tij, kishte vjedhur mendjen e tij të dashur, të cilës ai, Kulibin, i kishte bërë shumë dekada punë të palodhur. Me nxitim të ethshëm, ai filloi t'u bënte thirrje të gjithë atyre që kishin pushtet dhe ndikim, përfshirë Carin Aleksandër I.

Më pas kujdesi u la mënjanë, fshehtësia u harrua. Tani Kulibin shkroi sinqerisht se ai kishte punuar në krijimin e një "makine të lëvizjes së përhershme" për një kohë të gjatë, se ai nuk ishte larg nga zgjidhja e këtij problemi, por i duheshin fonde për të vazhduar eksperimentet përfundimtare. Në "shënimet e peticionit", ai kujtoi meritat e tij të mëparshme dhe shprehu dëshirën për t'u rikthyer në shërbim në kryeqytet për të ndërtuar një urë hekuri mbi Neva dhe më e rëndësishmja, për të vazhduar krijimin e një makinerie lëvizjeje të përhershme.

Kërkesa e Kulibinit për leje për t'u kthyer në Shën Petersburg u refuzua me delikatesë. Ndërtimi i urës së hekurt u konsiderua shumë i shtrenjtë. Ata heshtën për makinën e lëvizjes së përhershme.

Deri në ditët e fundit të Ivan Petrovich, ëndrra e tij e dashur për një "makinë të lëvizjes së përhershme", një ëndërr tiranase, siç e quajti një nga biografët e Kulibinit, nuk e la atë. Sëmundjet e pushtonin gjithnjë e më shumë. Më mundonte gulçimi dhe "të tjera të pashëndetshme". Ai rrallë dilte jashtë tani. Por edhe në shtrat, në jastëk, ai kërkoi që pranë tij të vendoste vizatime të “makinerisë së lëvizjes së përhershme”. Edhe natën, në pagjumësi, shpikësi u kthye përsëri dhe përsëri në këtë makinë fatale, bëri disa korrigjime në vizatimet e vjetra, vizatoi të reja.

Ivan Petrovich Kulibin vdiq më 30 korrik (stili i vjetër), 1818 në moshën 83 vjeç, vdiq në heshtje, si në gjumë. Familja e tij mbeti në varfëri ekstreme. Për të varrosur burrin e saj, e veja duhej të shiste një orë muri dhe miku i saj i vjetër Alexei Pyaterikov shtoi një sasi të vogël. Këto para u përdorën për varrosjen e shpikësit të madh.