Apa yang Kulibin temukan?

2024 Pengarang: Seth Attwood | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-16 16:08

Semua orang tahu bahwa Kulibin adalah penemu, mekanik, dan insinyur Rusia yang hebat. Nama keluarganya telah lama menjadi kata benda umum dalam bahasa Rusia. Namun, seperti yang ditunjukkan oleh survei baru-baru ini, hanya lima persen responden yang dapat menyebutkan setidaknya satu dari penemuannya. Bagaimana? Kami memutuskan untuk mengadakan program pendidikan kecil: jadi, apa yang diciptakan Ivan Petrovich Kulibin?

Ivan Petrovich, yang lahir di pemukiman Podnovye dekat Nizhny Novgorod pada 1735, adalah orang yang sangat berbakat. Mekanik, teknik, pembuatan jam, pembuatan kapal - semuanya berdebat di tangan terampil seorang otodidak Rusia. Dia sukses dan dekat dengan permaisuri, tetapi pada saat yang sama tidak ada proyeknya, yang dapat membuat hidup lebih mudah bagi orang biasa dan berkontribusi pada kemajuan, tidak didanai dengan benar, atau dilaksanakan oleh negara. Sedangkan mekanisme hiburan - robot lucu, jam istana, senjata self-propelled - didanai dengan penuh kegembiraan.

Kapal yang dapat dilayari

Pada akhir abad ke-18, metode paling umum untuk mengangkat kargo di kapal melawan arus adalah kerja burlak - keras, tetapi relatif murah. Ada juga alternatif: misalnya, kapal bermesin yang digerakkan oleh lembu. Struktur kapal mesin adalah sebagai berikut: memiliki dua jangkar, yang talinya dipasang pada poros khusus. Salah satu jangkar di atas kapal atau di sepanjang pantai dikirim ke depan 800-1000 m dan diamankan. Lembu yang bekerja di kapal memutar poros dan memutar tali jangkar, menarik kapal ke jangkar melawan arus. Pada saat yang sama, perahu lain membawa jangkar kedua ke depan - ini adalah bagaimana kontinuitas gerakan dipastikan.

Kulibin datang dengan ide bagaimana melakukannya tanpa lembu. Idenya adalah menggunakan dua roda dayung. Arus, memutar roda, mentransfer energi ke poros - tali jangkar dililit, dan kapal menarik dirinya ke jangkar menggunakan energi air. Dalam proses kerjanya, Kulibin terus-menerus terganggu oleh pesanan mainan untuk keturunan kerajaan, tetapi ia berhasil mendapatkan dana untuk pembuatan dan pemasangan sistemnya di kapal kecil. Pada tahun 1782, dimuat dengan hampir 65 ton (!) Pasir, terbukti dapat diandalkan dan jauh lebih cepat daripada kapal yang ditenagai oleh lembu atau burlat.

Pada tahun 1804, di Nizhny Novgorod, Kulibin membangun saluran air kedua, yang dua kali lebih cepat dari sulaman burlak. Namun demikian, departemen komunikasi air di bawah Alexander I menolak gagasan itu dan melarang pendanaan - saluran air tidak menyebar. Jauh kemudian, penggulung muncul di Eropa dan Amerika Serikat - kapal yang menarik diri ke jangkar menggunakan energi mesin uap.

Lift sekrup

Sistem lift yang paling umum saat ini adalah kabin derek. Lift winch dibuat jauh sebelum paten Otis pada pertengahan abad ke-19 - struktur serupa beroperasi di Mesir kuno, mereka digerakkan oleh hewan penarik atau tenaga budak. Pada pertengahan 1790-an, Catherine II yang menua dan kelebihan berat badan ditugaskan Kulibin untuk mengembangkan lift yang nyaman untuk bergerak di antara lantai Istana Musim Dingin. Dia tentu menginginkan kursi angkat, dan masalah teknis yang menarik muncul di hadapan Kulibin. Tidak mungkin memasang winch ke lift seperti itu, terbuka dari atas, dan jika Anda "mengambil" kursi dengan winch dari bawah, itu akan menyebabkan ketidaknyamanan bagi penumpang. Kulibin memecahkan pertanyaan dengan cerdik: alas kursi dilekatkan pada sekrup sumbu panjang dan digerakkan di sepanjang itu seperti mur. Catherine duduk di singgasana mobilnya, pelayan itu memutar pegangannya, rotasi ditransmisikan ke porosnya, dan dia mengangkat kursi ke galeri di lantai dua. Pengangkatan sekrup Kulibin selesai pada tahun 1793, sementara Elisha Otis membangun mekanisme kedua dalam sejarah di New York hanya pada tahun 1859. Setelah kematian Catherine, lift digunakan oleh para abdi dalem untuk hiburan, dan kemudian ditutup. Saat ini, gambar dan sisa-sisa mekanisme pengangkatan telah dipertahankan.

Teori dan praktek pembangunan jembatan

Dari tahun 1770-an hingga awal 1800-an, Kulibin mengerjakan pembuatan jembatan stasioner bentang tunggal melintasi Neva. Dia membuat model kerja, di mana dia menghitung gaya dan tegangan di berbagai bagian jembatan - meskipun pada saat itu teori konstruksi jembatan belum ada! Secara empiris, Kulibin meramalkan dan merumuskan sejumlah hukum resistensi terhadap material, yang dikonfirmasi jauh kemudian. Pada awalnya, penemu mengembangkan jembatan dengan biaya sendiri, tetapi Count Potemkin mengalokasikan uang untuk tata letak akhir. Model skala 1:10 mencapai panjang 30 m.

Semua perhitungan jembatan dipresentasikan ke Academy of Sciences dan diverifikasi oleh ahli matematika terkenal Leonard Euler. Ternyata perhitungannya benar, dan pengujian model menunjukkan bahwa jembatan itu memiliki margin keamanan yang sangat besar; ketinggiannya memungkinkan kapal layar untuk lewat tanpa operasi khusus. Meski mendapat persetujuan Akademi, pemerintah belum mengalokasikan dana untuk pembangunan jembatan tersebut. Kulibin dianugerahi medali dan menerima hadiah, pada tahun 1804 model ketiga telah benar-benar membusuk, dan jembatan permanen pertama melintasi Neva (Blagoveshchensky) dibangun hanya pada tahun 1850.

Pada tahun 1810-an, Kulibin terlibat dalam pengembangan jembatan besi. Di depan kita adalah proyek jembatan tiga lengkung melintasi Neva dengan jalur lalu lintas yang ditangguhkan (1814). Kemudian, penemu membuat proyek untuk jembatan empat lengkung yang lebih kompleks.

Pada tahun 1936, perhitungan eksperimental jembatan Kulibinsky dilakukan menggunakan metode modern, dan ternyata otodidak Rusia itu tidak membuat kesalahan tunggal, meskipun pada masanya sebagian besar hukum kekuatan material tidak diketahui. Metode pembuatan model dan pengujiannya untuk tujuan perhitungan kekuatan struktur jembatan kemudian menyebar luas; berbagai insinyur datang ke sana pada waktu yang berbeda secara mandiri. Kulibin juga yang pertama mengusulkan penggunaan rangka kisi dalam konstruksi jembatan - 30 tahun sebelum arsitek Amerika Itiel Town yang mematenkan sistem ini.

Di atas jembatan di seberang Neva

Terlepas dari kenyataan bahwa tidak ada satu pun penemuan serius Kulibin yang benar-benar dihargai, ia jauh lebih beruntung daripada banyak otodidak Rusia lainnya, yang tidak diizinkan bahkan di ambang Akademi Ilmu Pengetahuan, atau dikirim pulang dengan 100 rubel. hadiah dan rekomendasi untuk tidak lagi mencampuri urusan mereka sendiri.

Jembatan bentang tunggal yang terkenal di seberang Neva - seperti apa kelihatannya jika jembatan itu dibangun. Kulibin melakukan perhitungannya pada model, termasuk pada skala 1:10.

Kereta dorong mandiri dan cerita lainnya

Seringkali Kulibin, selain desain yang benar-benar dia ciptakan, dikreditkan dengan banyak desain lainnya, yang benar-benar dia tingkatkan, tetapi bukan yang pertama. Misalnya, Kulibin sangat sering dikreditkan dengan penemuan skuter pedal (prototipe velomobile), sementara sistem seperti itu dibuat 40 tahun sebelumnya oleh insinyur otodidak Rusia lainnya, dan Kulibin adalah yang kedua. Mari kita lihat beberapa kesalahpahaman umum.

Kereta dorong mandiri Kulibin dibedakan oleh sistem penggerak yang kompleks dan membutuhkan upaya yang signifikan dari pengemudi. Itu adalah velomobile kedua dalam sejarah.

Jadi, pada tahun 1791, Kulibin membangun dan mempersembahkan kepada Akademi Ilmu Pengetahuan sebuah kereta self-propelled, "kursi roda yang bisa berjalan sendiri", yang pada dasarnya adalah pendahulu dari velomobile. Itu dirancang untuk satu penumpang, dan mobil itu dikendarai oleh seorang pelayan yang berdiri di atas tumit dan secara bergantian menekan pedal. Kereta yang dijalankan sendiri selama beberapa waktu menjadi daya tarik bagi kaum bangsawan, dan kemudian hilang dalam sejarah; hanya lukisannya yang bertahan. Kulibin bukanlah penemu velomobile - 40 tahun sebelumnya, penemu otodidak lainnya Leonty Shamshurenkov (dikenal khususnya untuk pengembangan sistem pengangkat Lonceng Tsar, yang tidak pernah digunakan untuk tujuan yang dimaksudkan), membangun otodidak kursi roda dengan desain serupa di St. Petersburg. Desain Shamshurenkov adalah dua tempat duduk, dalam gambar selanjutnya penemu berencana untuk membangun kereta luncur self-propelled dengan verstometer (prototipe speedometer), tetapi, sayangnya, tidak menerima dana yang memadai. Seperti skuter Kulibin, skuter Shamshurenkov tidak bertahan hingga hari ini.

Jam telur yang terkenal, dikerjakan oleh Kulibin pada 1764-1767 dan dipersembahkan kepada Catherine II untuk Paskah 1769. Sebagian besar berkat hadiah ini, Kulibin memimpin lokakarya di Akademi Ilmu Pengetahuan St. Petersburg. Mereka sekarang disimpan di Pertapaan.

Kaki palsu

Pada pergantian abad ke-18-19, Kulibin mempresentasikan kepada Akademi Medis-Bedah St. Petersburg beberapa proyek "kaki mekanis" - prostesis ekstremitas bawah yang sangat sempurna pada waktu itu, yang mampu mensimulasikan kaki yang hilang di atas kaki. lutut (!). "Penguji" versi pertama prostesis, dibuat pada 1791, adalah Sergei Vasilyevich Nepeitsyn - pada waktu itu seorang letnan yang kehilangan kakinya selama penyerbuan Ochakov. Selanjutnya, Nepeitsyn naik ke pangkat mayor jenderal dan menerima julukan Kaki Besi dari para prajurit; dia menjalani kehidupan yang penuh, dan tidak semua orang menebak mengapa sang jenderal sedikit tertatih-tatih. Prostesis sistem Kulibin, meskipun mendapat ulasan yang baik dari dokter St. Petersburg yang dipimpin oleh Profesor Ivan Fedorovich Bush, ditolak oleh departemen militer, dan produksi serial prostesis mekanis yang meniru bentuk kaki kemudian dimulai di Prancis.

Menyoroti

Pada 1779, Kulibin, yang menyukai perangkat optik, mempresentasikan penemuannya kepada publik St. Petersburg - sebuah lampu sorot. Sistem cermin reflektif ada sebelum dia (khususnya, mereka digunakan di mercusuar), tetapi desain Kulibin jauh lebih dekat dengan lampu sorot modern: satu lilin, yang dipantulkan dari reflektor cermin yang ditempatkan di belahan cekung, memberikan aliran cahaya yang kuat dan terarah. lampu. "Lentera Ajaib" diterima secara positif oleh Akademi Ilmu Pengetahuan, dipuji di media, disetujui oleh permaisuri, tetapi tetap hanya hiburan dan tidak digunakan untuk menerangi jalan-jalan, seperti yang awalnya diyakini Kulibin. Sang master sendiri kemudian membuat sejumlah lampu sorot untuk pesanan individu pemilik kapal, dan juga membuat lentera kompak untuk kereta berdasarkan sistem yang sama - ini memberinya penghasilan tertentu. Para master dikecewakan oleh kurangnya perlindungan hak cipta - master lain mulai membuat kereta skala besar "lentera Kulibin", yang sangat mendevaluasi penemuan.

Lampu sorot, yang dibuat pada tahun 1779, tetap menjadi gimmick teknis. Dalam kehidupan sehari-hari, hanya versi yang lebih kecil yang digunakan sebagai lentera di kereta.

Apa lagi yang dilakukan Kulibin?

- Dia mendirikan karya bengkel di Akademi Ilmu Pengetahuan St. Petersburg, di mana dia terlibat dalam pembuatan mikroskop, barometer, termometer, teleskop, timbangan, teleskop, dan banyak instrumen laboratorium lainnya. - Memperbaiki planetarium Akademi Ilmu Pengetahuan St. Petersburg. - Dia datang dengan sistem asli untuk meluncurkan kapal ke dalam air. - Membuat telegraf optik pertama di Rusia (1794), dikirim ke kamera Kunst sebagai rasa ingin tahu. - Mengembangkan proyek jembatan besi pertama di Rusia (di seberang Volga). - Membangun bor benih yang menyediakan penyemaian seragam (tidak dibangun). - Mengatur kembang api, membuat mainan mekanik dan robot untuk hiburan kaum bangsawan. - Memperbaiki dan merakit secara mandiri banyak jam dengan tata letak yang berbeda - dinding, lantai, menara.

Mesin gerak abadi

Banyak yang telah ditulis tentang penemuan Ivan Kulibin sendiri. Tetapi para penulis biografi selalu berusaha mengabaikan karyanya tentang mesin gerak abadi, yang, tampaknya, tidak melukiskan seorang mekanik yang brilian.

Ide untuk mulai menciptakan mesin ajaib berasal dari Kulibin pada awal 70-an abad ke-18, ketika ia menjabat sebagai mekanik di Akademi Ilmu Pengetahuan St. Petersburg. Eksperimen pada mesin gerak abadi mengambil darinya tidak hanya waktu dan tenaga, tetapi juga dana pribadi yang cukup besar, memaksanya untuk berutang.

Pada masa itu, hukum kekekalan energi belum dibuktikan secara pasti. Kulibin tidak memiliki pendidikan yang solid, dan sulit baginya, seorang mekanik otodidak, untuk memahami masalah yang sulit ini. Orang-orang di sekitarnya juga tidak bisa membantu. Beberapa tidak tahu bagaimana menjelaskan delusinya dengan jelas. Yang lain sendiri tidak yakin bahwa energi tidak datang dari ketiadaan dan tidak menghilang ke mana pun. Akhirnya, yang lain sendiri percaya bahwa mesin gerak abadi itu mungkin, dan mendorong Kulibin untuk terus mencari.

Yang terakhir termasuk, misalnya, penulis dan jurnalis terkenal Pavel Svinin. Dalam bukunya tentang Kulibin, yang diterbitkan pada tahun 1819, setahun setelah kematian Ivan Petrovich, dia, mengacu pada mesin gerak abadi Kulibin, menulis: “Sayang sekali dia tidak berhasil menyelesaikan penemuan penting ini. Mungkin dia akan lebih bahagia daripada para pendahulunya, yang berhenti di batu sandungan ini; mungkin dia akan membuktikan bahwa gerak abadi bukanlah chimera mekanika …"

Anehnya, bahkan Leonard Euler yang hebat mendukung karya Kulibin dalam penemuan mesin gerak abadi.' “Sangat menarik untuk dicatat,” tulis Svinin, “bahwa Kulibin didorong oleh penemuan ini oleh matematikawan terkenal Euler, yang, ketika ditanya apa pendapatnya tentang gerak abadi, menjawab bahwa ia menganggapnya ada di alam dan berpikir itu akan terjadi. ditemukan dalam beberapa cara yang bahagia, seperti wahyu yang sebelumnya dianggap tidak mungkin. Dan Kulibin selalu beralih ke otoritas Euler ketika dia harus mempertahankan gagasan mesin gerak abadi dari para kritikus.

Akademi Izvestia menerbitkan sebuah artikel berjudul "Dewan untuk mereka yang bermimpi menciptakan gerakan abadi atau tanpa akhir." Dikatakan: “Sama sekali tidak mungkin untuk menciptakan gerakan terus-menerus … Studi yang tidak berguna ini sangat berbahaya karena terutama (terutama) karena mereka menghancurkan banyak keluarga dan banyak mekanik terampil yang dapat memberikan layanan hebat kepada masyarakat dengan pengetahuan mereka, hilang, mencapai solusi dari masalah ini, semua harta benda, waktu dan tenaga mereka.”

Tidak ada yang tahu apakah Kulibin telah membaca artikel ini. Hanya diketahui bahwa terlepas dari pendapat Akademi Ilmu Pengetahuan, ia terus mengerjakan mesin gerak abadi dengan sifat keras kepala yang khas dengan keyakinan bahwa masalah ini cepat atau lambat akan terpecahkan.

Kulibin telah mengembangkan sejumlah model mobilnya. Dia mengambil dasar ide lama, yang dikenal sejak zaman Leonardo da Vinci, yaitu: roda dengan beban yang bergerak di dalamnya. Yang terakhir seharusnya menempati posisi yang mengganggu keseimbangan sepanjang waktu, dan menyebabkan rotasi roda yang tampaknya tanpa henti.

Di luar negeri, mereka juga mengerjakan pembuatan mesin gerak abadi. Kulibin dengan cermat mengikuti karya-karya ini sesuai dengan pesan yang sampai padanya. Dan suatu ketika, pada tahun 1796, atas perintah Catherine II, ia bahkan memiliki kesempatan untuk mempertimbangkan dan mengevaluasi salah satu proyek asing semacam itu. Itu adalah mesin gerak abadi dari mekanik Jerman Johann Friedrich Heinle.

Ivan Petrovich tidak hanya "dengan sangat hati-hati dan rajin" mempelajari gambar dan deskripsi ponsel abadi asing, tetapi juga membuat modelnya. Ini terdiri dari dua tabung bersilangan dengan bellow diisi dengan cairan. Dengan rotasi salib seperti itu, cairan akan mengalir melalui tabung dari satu bellow ke yang lain. Kesetimbangan, menurut penemunya, seharusnya hilang, dan seluruh sistem seharusnya bergerak terus-menerus.

Model mesin Heinle, tentu saja, ternyata tidak berfungsi. Melakukan eksperimen dengannya, Kulibin, seperti yang ditulisnya, "tidak menemukan apa yang diinginkannya dalam kesuksesan itu." Tapi ini tidak sedikit pun menggoyahkan keyakinannya pada prinsip gerak abadi.

Pada musim gugur 1801, Ivan Petrovich kembali dari St. Petersburg ke tanah kelahirannya, ke Nizhny Novgorod. Bahkan di sini dia tidak meninggalkan pencariannya yang gagal untuk gerakan abadi. Banyak waktu berlalu, tahun 1817 datang. Dan kemudian suatu hari di surat kabar ibukota "Rusia Tidak Valid" untuk tanggal 22 September, Kulibin membaca sebuah artikel yang terdengar seperti guntur baginya. Catatan tersebut melaporkan bahwa seorang mekanik bernama Petere dari Mainz "akhirnya menemukan apa yang disebut ponsel abadi, yang telah sia-sia selama berabad-abad."

Selanjutnya dijelaskan mesin itu sendiri, yang berbentuk roda dengan diameter 8 kaki dan tebal 2 kaki: “Bergerak dengan kekuatannya sendiri dan tanpa bantuan pegas, merkuri, api, listrik atau gaya galvanik.. Kecepatannya melebihi kemungkinan. Jika Anda memasangnya ke kereta jalan atau kursi roda, Anda dapat menempuh jarak 100 mil Prancis dalam 12 jam, mendaki gunung yang paling curam."

Berita ini (tentu saja, salah) membuat penemu tua itu sangat bersemangat. Baginya, Peter tampaknya telah menggunakan ide-idenya, mencuri gagasan tercintanya, yang telah dia, Kulibin, berikan kerja keras selama beberapa dekade. Dengan tergesa-gesa, ia mulai menarik semua orang yang memiliki kekuasaan dan pengaruh, termasuk Tsar Alexander I.

Kemudian kehati-hatian dikesampingkan, kerahasiaan dilupakan. Sekarang Kulibin dengan jujur menulis bahwa dia telah lama mengerjakan pembuatan "mesin gerak abadi", bahwa dia tidak jauh dari menyelesaikan masalah ini, tetapi dia membutuhkan dana untuk melanjutkan eksperimen terakhir. Dalam "catatan petisi", ia mengingat jasanya sebelumnya dan menyatakan keinginannya untuk kembali bertugas di ibu kota untuk membangun jembatan besi melintasi Neva, dan yang paling penting, untuk melanjutkan pembuatan mesin gerak abadi.

Permintaan izin Kulibin untuk kembali ke Sankt Peterburg ditolak dengan halus. Pembangunan jembatan besi itu dinilai terlalu mahal. Mereka tetap diam tentang mesin gerak abadi.

Sampai hari-hari terakhir Ivan Petrovich, mimpinya yang tersayang tentang "mesin gerak abadi", mimpi tiran, seperti yang disebut oleh salah satu penulis biografi Kulibin, tidak meninggalkannya. Penyakit semakin membanjirinya. Saya tersiksa oleh sesak napas dan "tidak sehat lainnya". Dia jarang keluar sekarang. Tetapi bahkan di tempat tidur, di bantal, dia meminta untuk meletakkan gambar "mesin gerak abadi" di sebelahnya. Bahkan di malam hari, dalam insomnia, penemu berulang kali kembali ke mesin yang fatal ini, membuat beberapa koreksi pada gambar lama, menggambar yang baru.

Ivan Petrovich Kulibin meninggal pada 30 Juli (gaya lama), 1818 pada usia 83, meninggal dengan tenang, seolah tertidur. Keluarganya tetap dalam kemiskinan yang ekstrim. Untuk mengubur suaminya, janda itu harus menjual jam dinding, dan teman lamanya Alexei Pyaterikov menambahkan sedikit. Uang ini digunakan untuk mengubur penemu hebat itu.