Първият руски механик. Академик и

Построеният от Кулибин модел беше дълъг 14 сажена и представляваше една десета от истински мост. Изграждането му отне 17 месеца. Правителството отпусна 3000 рубли за изграждането на този модел. Реалната цена на модела беше 3524 рубли 96 копейки. Изобретателят трябваше да плати разликата със собствените си пари.

Моделът на моста трябваше да бъде тестван. Повечето учени не вярваха във възможността за създаване на мост, проектиран само с експериментални методи и чисто инженерна интуиция. Комбинирайки теорията с експеримента, Кулибин, използвайки въжета и тежести, провежда своите експерименти и изчислява съпротивителните сили на отделните части на моста. Само най-великият математик от онова време, академик Ойлер, вярва в Кулибин. Той взема своите чертежи и математически изчисления и внимателно ги проверява. Всички изчисления бяха верни. Ойлер изложи своите съображения и изчисления в статията: „Лесно правило, как да се научим от модела на дървен мост или подобна друга машина, която трябва да понесе тежестта, дали е възможно да се направи същото в по-голям модел (форма) ”, публикуван от него в Месечник с инструкции за 1776г.

Повечето от членовете на комисията за изпитване на моста бяха убедени, че мостът ще се срути. Мостът беше натоварен с 3 хиляди паунда товар, което беше максималното му проектно натоварване. Моделът не е рухнал. Тогава Кулибин нареди да се увеличи натоварването чрез натрупване на тухли на моста. Моделът издържа това допълнително натоварване. Накрая академици и членове на комисията се изкачиха на моста.

Експериментите бяха продължени. Мостът е тестван за непрекъснато натоварване. Моделът на моста издържа на всички методи за проверка. Съставеният тестов дневник беше представен на Катрин със заключение за възможността за изграждане на мост през Нева с участък от 140 сажена. Катрин нареди дизайнерът да бъде награден с две хиляди рубли и моделът да бъде представен на публиката, която според редица свидетелства „се стичаше да бъде изненадана от това“.

Не беше взето решение за изграждане на моста. Моделът на моста през 1793 г. е пренесен в градината на Тавричния дворец, където е хвърлен през канавката. Според съвременници моделът на моста съществува до 1804 г.; Нямаме повече информация за съдбата на модела.

Такава е трагичната съдба на едно от най-големите произведения на инженерната и дизайнерската мисъл от края на 18 век.

За да се оцени напълно значението на моста Кулибино в развитието на мостостроителната технология през 18 век, може да се посочи, че най-дългият дървен мост, дълъг 119 метра, е построен от братя Груберман във Ветингенското абатство през 1778 г. Едва през 1813 г. е построен първият постоянен дървен мост през Малая Невка в Русия, но той е със седем участъка. Лондонската академия обявява конкурс за сводест мост през 1772 г., но Кулибин започва да проектира своя мост много по-рано и още през 1771 г. първата версия на модела е готова.

От по-късната кореспонденция на Кулибин става ясно, че изобретателят е бил изключително разстроен от невниманието на царското правителство към неговия проект. Кулибин не искаше да изпрати проекта си в Лондон, въпреки че проектът напълно отговаряше на всички условия на конкурса. Въпреки наличието на огромно семейство (имаше 12 деца), което имаше остра финансова нужда, той не можеше да си представи, че дългогодишната му упорита работа ще бъде реализирана не в родината, а в чужбина.

Известният учен Бернули, бивш член на Руската академия, съвременник на Кулибин, отговаряйки на един от студентите му, който, докато бил в Санкт Петербург, се запознал с модела на Кулибин, пише: „Това, което ми разказваш за своя самоук механик Кулибин за дървения мост през Нева ми дава високо мнение за този умел строител и дърводелец, възпитан сред прости селяни и дължащ най-високите си познания само на някакъв инстинкт. Аз ни най-малко не се подчинявам на чистата теория в тези произведения, защото е невъзможно да се изброят достатъчно всички обстоятелства, които непременно трябва да бъдат взети предвид: необходимо е да се опипа безброй обекти, които не позволяват никакви точни определения. Главният строител е длъжен най-често да се обръща към вродената си съобразителност. В това признавам цялото предимство, което може да има такъв човек като Кулибин.

Освен това Бернули пише, че не може „да победи скептицизма по отношение на моста, т.е., така че моделът да може да издържи такова натоварване по време на тестване - 3 хиляди паунда“. „Моля, уведомете ме каква е височината на модела в средата му в сравнение с крайниците му и как този велик художник натовари 3500 паунда върху своя модел? Ако тя е в състояние да издържи още 500 паунда, които той предложи да й сложи, тогава това увеличение ще бъде силно доказателство за най-щастливия успех, който може да бъде обещан.

Много по-рано от чуждестранни учени Кулибин започва да мисли за проекта за железен мост, тъй като е наясно, че в техническо и икономическо отношение големите дървени мостове са от малка полза.

По този начин стойността на проекта на Кулибин се крие във факта, че той създава нов проект на мост, разработва методи и инструменти за експериментално изследване на мостова конструкция, дава теория за изпитване на мост върху модел и е първият, който прилага свойства на въжен многоъгълник за изчисляване на статично детерминирани системи. Само това е достатъчно, за да бъде признат за изключителен учен и инженер.

| |

Известният самоук механик Иван Петрович Кулибин е не само изобретател на оригиналния часовник, воден път, карета с педали и други необичайни за времето си конструкции, но и автор на проекта за уникален едноарков дървен мост през Нева.

Кулибин създава проект за гигантски дървен мост с една арка през Нева, дълъг 298 метра. Височината на моста би позволила на кораби с мачти и платна да преминават под него. Крайбрежните подпори е предвидено да бъдат каменни, а самата арка да бъде изградена от дъски, поставени на ръба и свързани с метални болтове. Мостът включваше две галерии: горната беше предназначена за пешеходци, а долната за обществен транспорт. Най-големият дървен мост в света през река Лимат (Швейцария), построен през 1778 г., е с дължина само 119 метра.

Мнозина, включително изтъкнати учени, реагираха на проекта на самоук с нескрит скептицизъм. Тогава Кулибин създава модел на мост, една десета от естествения му размер (дълъг 30 метра). От събранието на Петербургската академия е назначена експертна комисия, която да го изпробва.
На 27 декември 1776 г. се провежда официалният тест на модела на моста. Първо, върху модела е поставен товар с тегло 3300 паунда, който според изчисленията се счита за граница. По-голямата част от учените бяха сигурни, че моделът няма да издържи тежестта и да се срути. Но изобретателят, уверен в силата на модела, добави още 570 паунда. И „за по-голямо доказателство“ самият Кулибин се качи на модела и покани всички членове на експертната комисия и работниците, които донесоха товари, да го последват.

В продължение на 28 дни моделът е издържал под тегло от 3870 паунда, което е петнадесет пъти повече от собственото си тегло, но не са наблюдавани признаци на деформация. Това беше блестяща победа за изобретателя. Но в условията на феодална Русия проектът на И. П. Кулибин, въпреки положителната оценка на комисията, остава нереализиран и е предаден на забвение.

Макетът на моста за първи път е изложен за оглед в академичния двор, а през 1793 г. е пренесен в Тавричната градина. На 27 юли 1816 г. гнилият модел рухва.

Построеният от Кулибин модел беше дълъг 14 сажена и представляваше една десета от истински мост. Изграждането му отне 17 месеца. Правителството отпусна 3000 рубли за изграждането на този модел. Реалната цена на модела беше 3524 рубли 96 копейки. Изобретателят трябваше да плати разликата със собствените си пари.

Моделът на моста трябваше да бъде тестван. Повечето учени не вярваха във възможността за създаване на мост, проектиран само с експериментални методи и чисто инженерна интуиция. Комбинирайки теорията с експеримента, Кулибин, използвайки въжета и тежести, провежда своите експерименти и изчислява съпротивителните сили на отделните части на моста. Само най-великият математик от онова време, академик Ойлер, вярва в Кулибин. Той взема своите чертежи и математически изчисления и внимателно ги проверява. Всички изчисления бяха верни. Ойлер изложи своите съображения и изчисления в статията: „Лесно правило, как да се научим от модела на дървен мост или подобна друга машина, която трябва да понесе тежестта, дали е възможно да се направи същото в по-голям модел (форма) ”, публикуван от него в Месечник с инструкции за 1776г.

Повечето от членовете на комисията за изпитване на моста бяха убедени, че мостът ще се срути. Мостът беше натоварен с 3 хиляди паунда товар, което беше максималното му проектно натоварване. Моделът не е рухнал. Тогава Кулибин нареди да се увеличи натоварването чрез натрупване на тухли на моста. Моделът издържа това допълнително натоварване. Накрая академици и членове на комисията се изкачиха на моста.

Експериментите бяха продължени. Мостът е тестван за непрекъснато натоварване. Моделът на моста издържа на всички методи за проверка. Съставеният тестов дневник беше представен на Катрин със заключение за възможността за изграждане на мост през Нева с участък от 140 сажена. Катрин нареди дизайнерът да бъде награден с две хиляди рубли и моделът да бъде представен на публиката, която според редица свидетелства „се стичаше да бъде изненадана от това“.

Не беше взето решение за изграждане на моста. Моделът на моста през 1793 г. е пренесен в градината на Тавричния дворец, където е хвърлен през канавката. Според съвременници моделът на моста съществува до 1804 г.; Нямаме повече информация за съдбата на модела.

Такава е трагичната съдба на едно от най-големите произведения на инженерната и дизайнерската мисъл от края на 18 век.

За да се оцени напълно значението на моста Кулибино в развитието на мостостроителната технология през 18 век, може да се посочи, че най-дългият дървен мост, дълъг 119 метра, е построен от братя Груберман във Ветингенското абатство през 1778 г. Едва през 1813 г. е построен първият постоянен дървен мост през Малая Невка в Русия, но той е със седем участъка. Лондонската академия обявява конкурс за сводест мост през 1772 г., но Кулибин започва да проектира своя мост много по-рано и още през 1771 г. първата версия на модела е готова.

От по-късната кореспонденция на Кулибин става ясно, че изобретателят е бил изключително разстроен от невниманието на царското правителство към неговия проект. Кулибин не искаше да изпрати проекта си в Лондон, въпреки че проектът напълно отговаряше на всички условия на конкурса. Въпреки наличието на огромно семейство (имаше 12 деца), което имаше остра финансова нужда, той не можеше да си представи, че дългогодишната му упорита работа ще бъде реализирана не в родината, а в чужбина.

Известният учен Бернули, бивш член на Руската академия, съвременник на Кулибин, отговаряйки на един от студентите му, който, докато бил в Санкт Петербург, се запознал с модела на Кулибин, пише: „Това, което ми разказваш за своя самоук механик Кулибин за дървения мост през Нева ми дава високо мнение за този умел строител и дърводелец, възпитан сред прости селяни и дължащ най-високите си познания само на някакъв инстинкт. Аз ни най-малко не се подчинявам на чистата теория в тези произведения, защото е невъзможно да се изброят достатъчно всички обстоятелства, които непременно трябва да бъдат взети предвид: необходимо е да се опипа безброй обекти, които не позволяват никакви точни определения. Главният строител е длъжен най-често да се обръща към вродената си съобразителност. В това признавам цялото предимство, което може да има такъв човек като Кулибин.

Освен това Бернули пише, че не може „да победи скептицизма по отношение на моста, т.е., така че моделът да може да издържи такова натоварване по време на тестване - 3 хиляди паунда“. „Моля, уведомете ме каква е височината на модела в средата му в сравнение с крайниците му и как този велик художник натовари 3500 паунда върху своя модел? Ако тя е в състояние да издържи още 500 паунда, които той предложи да й сложи, тогава това увеличение ще бъде силно доказателство за най-щастливия успех, който може да бъде обещан.

Много по-рано от чуждестранни учени Кулибин започва да мисли за проекта за железен мост, тъй като е наясно, че в техническо и икономическо отношение големите дървени мостове са от малка полза.

По този начин стойността на проекта на Кулибин се крие във факта, че той създава нов проект на мост, разработва методи и инструменти за експериментално изследване на мостова конструкция, дава теория за изпитване на мост върху модел и е първият, който прилага свойства на въжен многоъгълник за изчисляване на статично детерминирани системи. Само това е достатъчно, за да бъде признат за изключителен учен и инженер.

| |

През 1772 г. Кралската академия на науките в Лондон предлага награда на този, който създаде най-добрия модел на мост, който ще се състои от един свод без купчини или арки и ще стои на брега на реката само с краищата си. След като прочете за това във вестника, Кулибин се зае с проекта за такъв мост през Нева. Факт е, че едноарковият мост не е трябвало да се повдига. Следователно за Санкт Петербург, който получи много различни кораби, това беше необходимо.

Нямаше нито един постоянен мост през Болшая Нева - нито каменен, нито дървен - който да свързва Зимния дворец с остров Василиевски. Постоянният мост би улеснил значително живота на петербуржците, както самият Кулибин пише през декември 1772 г. в петиция, адресирана до заместник-директора на Академията на науките:

От началото на моето пристигане в Санкт Петербург през далечната 1769 г. видях през пролетта покрай последното пътуване по реките, и особено по Болшая Нева, обществото, много пагубни приключения. Много хора, които имат нужда да преминат през него, преминават с голям страх, а някои от тях са загубили живота си: по време на шествието на силен лед през пролетта и есента лодките се превозват с голям страх и това безпокойство продължава след дълго време ... Имайки предвид всички тези и други неудобства, започнах да търся начин да направя мост ...

Създадена е комисия начело с Домашнев, инструктира Л. Ойлер. В него бяха включени най-изтъкнатите физици и математици на Академията: С.К. Котельников, Йохан Албрехт Ойлер, С.Я. Румовски, както и сътрудниците Николай Фус и М.Е. Головин. На 4 март 1776 г. комисията получава заповед да разгледа проектите на Кулибин.

Моделът на моста е тестван на 27 декември 1776 г. Моделът е построен в мащаб 1/10 по отношение на прогнозната дължина на моста от 140 сажени (тоест той е дълъг 14 сажена) и се състои от 12 908 дървени части, 49 650 железни винта и 5 500 железни пръстена. Този модел издържа тестовото натоварване в продължение на 28 дни без видими повреди. Тестът на модела Кулибин предизвика интерес, поради което освен учени имаше много зрители. Малко преди това известни инженери представиха работата си, но техните проекти не издържаха на изчислената тежест. На какво може да се надява един самоук? Брилянтната публика се състезава в остроумията.

Когато приготвеното желязо беше положено на моста, настъпи тишина - мостът стоеше. В двора бяха останали няколко хиляди тухли. Поставиха и тях. След това Кулибин покани публиката да се изкачи по претоварения мост. Тогава той помоли работниците да се присъединят. Мълчаливо всички заедно минаха няколко пъти през структурата. Разходи! Най-великият математик на века Леонхард Ойлер, сияещ, стисна ръката на Кулибин:

Сега просто трябва да ни построите стълба към небето!

След успешни тестове и „одобрение“ на академичните среди, това чудо на технологиите привлече вниманието на жителите на града, които щяха да се взират в модела, но нито Екатерина II, нито някой от важните служители в нейния двор бързаха да се запознаят с това изобретение. „Санкт-Петербургские ведомости“ от 10 февруари 1777 г. му дава изключително висока оценка:

Този отличен художник, когото природата е създала със силно въображение, съчетано със справедливостта на ума и много последователни разсъждения, е изобретател и изпълнител на модела на дървен мост, който може да бъде построен върху 140 сажена, т.е. ширина на река Нева, на това място, където обикновено се строи мост над нея. Този модел е направен върху 14 сажена, следователно, съдържащ една десета от въображаемия мост, е засвидетелстван от Петербургската академия на науките на 27 декември 1776 г. и за неочакваното удоволствие на Академията се оказва напълно и демонстративно правилен за работата му в реален размер.

Предполага се, че по-късно в статията се казва, че самият Кулибин е изобретил и разработил правилата за тестване на своя модел: „Тези правила бяха напълно подобни на тези, които славният г-н Ойлер, местният академик, по-късно произведе от механични основи ...“. И тук най-накрая стигаме до въпроса каква роля всъщност играе Ойлер в тези тестове.

Основният въпрос не беше колко логични са техническите принципи на модела Кулибино - в края на краищата, ето го, моделът, изложен на обществен показ и перфектно издържа на натоварването. Въпросът беше как да преминем от модела към истинския мост. Аргументът на Кулибин се основаваше на проста аритметика. Моделът е с дължина 14 сажена, тоест размерът му е 1/10 от размера на планирания мост, като в него са спазени всички пропорции. Той тежи 330 паунда и е проектиран за товар, девет пъти по-голям от теглото му, тоест 2970 паунда. Но за удобство на изчисленията, Кулибин - не забравяйте ограниченията на теоретичните му познания - изхожда от факта, че мостът трябва да тежи 3300 паунда, включително теглото на модела. Двадесет и три години по-късно, в кратко описание на моста, той посочва изчисленията си, както следва:

От това вече е удобно да се определи тежестта на истинския мост, като се приеме, че той трябва да бъде подобен на модела във всичко, построен от същата гора и брой дървета, защото трябва да се умножат само 330 паунда [ov] или теглото на модела трябва да се умножи кубично, тоест първите 10 юа ще излязат с показаната товарителница с тегло на модела от 3300 паунда, като умножим това число също по 10-то, ще излезе 33 000 паунда и това също ще се умножи по третото по 10-то, защо кубът на съдържанието ще произведе тегло от 330 000 паунда в реален мост и ако моделът не вдигна повече от посочените 3300 паунда гравитация, тогава чрез това тя доказа, че истинският мост би издържал само собственото си тегло, а от товарителницата, макар и с малко тегло, би трябвало да се срути. Ако моделът можеше да вдигне тежест спрямо собствената си 20 пъти повече, тоест, което би било натоварването като цяло с модела 6600 паунда, тогава истинският би трябвало да вдигне върху себе си същото тегло, което има собственото си тегло , тоест 330 000 паунда ... Следователно, в допълнение към 3300 паунда [s] гравитация, които са необходими, за да се осигури изправяне на празния мост, върху него лежаха 570 фунта излишна гравитация, което доказа чрез умножение на квадрат, че той би било възможно да се прехвърлят натоварванията, поставени върху целия мост върху истинския мост, 57 000 паунда без никакво съмнение ..

От това изчисление следва, че равномерно разпределено тегло от 570 паунда, с малка граница на грешка, трябва да бъде достатъчно, за да се определи истинското тегло на истинския мост. Начинът на аргументация обаче говори много. Текстът е написан на руски двадесет и три години по-късно - тромав, многословен, с много ненужни повторения. Дори такава проста математическа процедура като вдигането на десет до куб се разлага на няколко етапа.

Отговорът на Ойлер е написан през 1775 г. и публикуван в "Коментарите" на Академията на науките през 1776 г. (а през 1777 г. се появява резюме на руски език). Въпреки че отговорът на Ойлер е публикуван на латински в официалното издание на Академията на науките и ученият разглежда проблема на най-високо ниво на обобщение и абстракция, в преамбюла той повече от ясно казва, че задачата за изграждане на мост през Нева е подтикнала той да изчисли. За да не възпроизвеждаме тук всички математически изчисления изцяло, ще посочим само, че след като изложи основните принципи, той свежда проблема до намирането на връзка между zи λ (където λ е коефициентът на мащабиране и z- числото, с което искате да умножите теглото на товара), описано по формулата:

z 900+16= (900+30λ)/2λ

Интересно е да се отбележи, че това съотношение е нелинейно, т.е. колкото по-малък е мостът, толкова по-висок трябва да бъде мащабиращият фактор, за да се компенсира напрежението, генерирано от b о голяма разлика от реалния размер на моста. Що се отнася до Кулибин, не е запазено писмено потвърждение от разговора по тази тема между него и Ойлер, но резултатите от тях за този конкретен моделсе сближават. Очевидно е, че Кулибин не е използвал изчисленията на Ойлер като основа за собствените си изчисления, а академиците неизменно пренебрегват собствените изчисления на Кулибин. Така и Ойлер, и Кулибин стигнаха до заключението, че Кулибинският мост ще издържи натоварването, но по различни причини.

Принципите на пропорционалното увеличаване на моделите бяха енергично обсъждани в научния свят. Най-надеждният източник на информация за това как академичният елит, тоест носителите на „високи” математически познания, е свързан с начинанието на Кулибин е кореспонденцията между стария приятел на Ойлер Даниил Бернули, който живее по това време в Базел, и секретаря на Ойлер Николай Fus. Фус пристига в Санкт Петербург през 1773 г. по препоръка на Бернули, като помощник на вече слепия Ойлер. Той живееше в къщата на Ойлер, преписваше в тетрадки написаното от Ойлер с големи букви с тебешир на плота, помагаше му в подготовката на редица важни произведения - включително ахроматичния телескоп. В проекта за мост той за първи път действа като експерт на Академията. Фус за първи път споменава Кулибин в писмо до Бернули от 5 януари 1777 г., седмица след началото на тестовете:

От известно време имаме толкова много проекти за изграждане на мост през Нева тук, че това предприятие се превърна почти в обект на подигравки. Академичният механик Кулибин обаче, който заслужава да ви бъде известен с изумителния факт, че се превърна от обикновен селянин в наистина забележителен човек благодарение на щастливото разположение, получено от природата за изкуството на механиката, и който, без никаква външна помощ, вече е създал шедьоври, принуждавайки публиката да се възхищава на него и неговия модел, върху който не спира да работи. Това е модел на мост с една арка през Нева, широк 1057 английски фута. Кулибин, напълно неопитен в математиката, установи, не знам как, че извивката на неговата арка трябва да бъде под формата на контактна мрежа, че моделът му тежи 333 паунда, че елементите, които изграждат моста, трябва да намаляват равномерно и последователно във всички посоки [към средата] и накрая, че моделът на неговия мост трябва да носи товар от 3300 паунда, за да може мостът да издържи собственото си тегло. Хер Ойлер открива същото априори в аргумента, който ще се съдържа в двадесетия том на нашите коментари. Той [Ойлер] работи повече от година и го завърши наскоро.

Отговорът на Бернули от 7 юни 1777 г. развива темата за контраста между "мужишкия" произход на Кулибин и традициите на висшата наука, представени от Ойлер:

Фактът, че ми разказвате за вашия роден механик, г-н Кулибин, относно дървения мост през Болшая Нева, който има широчина 1057 английски фута, ме вдъхновява с високо мнение за този талантлив строител и умел дърводелец, възпитан сред обикновените селяни и дължи най-високите си познания само на вид интуиция... Струва ми се, че най-важното изкуство се състои в избора на дърво, с най-голяма прецизност на всички размери... шипове и правилно направени разрези... Тази ширина на Нева ми се струва прекомерно и признавам, че никога не бих се осмелил да говоря в полза на изграждането на такъв мост, освен ако между единия и другия бряг на Нева не бъдат изградени две-три пилотни опори, които разделят моста на три или четири приблизително равни части... Главният строител най-често трябва да разчита на собствения си инстинкт. Тук усещам цялата полза от това да имам човек като Кулибин, към когото уважавам, но не мога да преодолея недоверието си, когато става дума за такъв огромен мост. Възможно ли е да сме сигурни, че силните студове, характерни за тази страна, няма да нарушат конструкцията на моста? В крайна сметка най-малкото компресиране на всички части може да бъде фатално за него. Кажете, моля, каква е височината на модела в средата му спрямо краищата и по какъв точно начин големият майстор разпределя тези 3500 паунда, с които е натоварил модела си? Ако моделът можеше да издържи още 500 паунда, които той щеше да му наложи, тогава това би било допълнително силно доказателство за възможен успех. През моето време съм правил много изследвания относно здравината и устойчивостта на дървото и опитът винаги е потвърждавал моите резултати; но все още имам съмнения относно съпротивлението на греда с известна дължина, изсечена квадратно и силно компресирана в надлъжна посока, докато тази греда започне да се огъва, или какъв товар може да не се счупи колона, поставена строго изправена под тежестта си? Бих искал вашият прочут механик да ви даде мнението си за един или два примера; Искам само груба оценка.

Изглежда, че Фус никога не е предал тази молба на Кулибин. Вместо това той изпрати на Бернули още едно похвално писмо до Кулибин, призовавайки Бернули да не прибягва до аналогия с подобни модели от Швейцария и Ирландия: „Моделът на Кулибин не прилича на нищо от този вид, което съм виждал. Твърде сложно е, за да бъде описано с няколко думи, и това, което бих могъл да ви кажа за идеята му, колкото и несъвършена да е, може би може да унищожи доброто мнение, което бих искал да имате за нея. Той обаче побърза да избегне окончателното одобрение на проекта, отбелязвайки, че академиците в своя доклад обсипват Кулибин с „всяка похвала, която усилията и изкуството му заслужават, въпреки че не дадоха отговор на многото обстоятелства, които биха могли да възникнат по време на изпълнението на проекта и да го направи може би неосъществим." Имаше много такива обстоятелства - между другото ставаше дума за получаване на дървесина с подходящо качество и пълно завършване на строителството на моста за четири-пет месеца от летния строителен сезон в Санкт Петербург.

Избягвайки директен отговор, Академията всъщност реши, че в Санкт Петербург няма да има дървен мост. Разбира се, всички аргументи срещу моста бяха известни много преди Кулибин да започне да изгражда своя модел - което, между другото, само по себе си доведе до солидна сума от 3244 рубли - и изглежда, че цялата тази глупост с тестването на модела беше възприета в съда като чисто академичен въпрос. Княгиня Дашкова разпореди моделът да бъде изложен на показ. Кулибин се противопостави; ясно е, че би било много трудно да се транспортира такъв голям модел - и, трябва да се отбележи, точно защото нямаше мост през Нева. В крайна сметка Кулибин я транспортира до територията на двореца Таврида за своя сметка (по-късно все пак му бяха възстановени разходите - 503 рубли). Моделът е стоял повече от четиридесет години, от които първите 23 години не са се нуждаели от ремонт и е разрушен през юни 1816 г. Кулибин, след като се пенсионира и се върна в Нижни, продължи да разработва проекти за мостове - този път метални и през Волга. Но тези планове, като идеята за дървен мост през 1776 г., не бяха реализирани.

Мостове в древна Русия. Голям каменен мост в Москва през 1687 г. Иван Петрович Кулибин и неговият мост през Нева

Бързото разрастване на железопътните комуникации, полагането на нови и нови железопътни линии поставиха редица разнообразни технически проблеми.

Най-голямата от тези задачи в ранния етап на железопътното строителство трябва да се счита за търсене на нови средства за преодоляване на водните бариери.

Разбира се, мостови конструкции се появиха заедно с пътищата. В края на краищата първото дърво, което щастливо падна през поток или дефиле, вече се е превърнало в най-простия тип гредови мост. Скала, която се е срутила в същия поток, може да подскаже идеята за каменен мост. През хилядолетната история на пътното строителство изкуството на изграждане на мостове е достигнало известна степен на съвършенство и дизайните на този вид конструкции са станали изключително разнообразни.

Мостовете, предназначени за пешеходци и каруци, обаче не бяха подходящи за железопътно движение. За да преодолее водните бариери, железопътният транспорт се нуждаеше от леки и здрави мостове, способни да издържат на много тежки товари. За пресичане на широки реки пешеходците и вагоните могат да прибягват до фериботи; железопътният транспорт не може да се задоволи с такова пресичане и изисква мостови конструкции с безпрецедентна дължина.
Решението на проблема с железопътния мост принадлежи на руската инженерно-техническа мисъл.

Изобилието от реки, много дерета и дерета съставляват нашата характерна географска характеристика, а строителите на мостове вече са споменати от „Руска правда“ – сборник от узаконяване, датиращ от 1020 г.

Плаващ мост в Псков

Стара рамка на плаващ мост от пощенска картичка. Вляво е параклисът.

С голямо изобилие от горско богатство, дървото в Русия, разбира се, беше основният строителен материал, а древното руско инженерство се характеризира предимно с разнообразие от дървени конструкции. В Русия строителството на дървени мостове е особено развито и не само плаващи или „живи мостове“ са построени от дебели трупи, вързани в салове с настилки върху тях, но и мостове с греди.

Плаващ мост през Днепър в Киев, построен при Владимир Мономах, се споменава в аналите от 1115 г. Дмитрий Донской построява мостове през Волга в Твер по време на обсадата на този град, а през 1380 г. - през Дон, на полето Куликово.

От незапомнени времена е имало постоянен мост през Волхов в Новгород, по който се е водило юмруци между населението от двете страни на реката. Унищожаването на този мост от леда се споменава в Новгородската хроника под 1335 г.

Постоянните дървени мостове бяха поддържани под формата на мощни хребети с преходна част под формата на триъгълник за по-успешна борба с леда. Те бяха пълни с камък. Разлетите бяха покрити с трупи, като греди. Дъските не са използвани, тъй като са твърде скъпи.

Дървените мостове представляват тяхната най-ранна форма. Първоначално те са построени просто от греди, след това започват да ги подсилват с подпори, а след това в средата на 18 век се появяват сводести мостове, от подкоси и огънати греди, свързани в арки.

Тогава бяха измислени нови конструкции и е вероятно дървените мостове да се строят за много дълго време, особено в богатите на гори региони. Вярно е, че дървесината подлежи на гниене и е опасна от гледна точка на пожар, но напоследък бяха открити и използвани много огнеустойчиви и противогнили средства.

За разлика от чуждестранните гредоредни и подпорни мостове, всички руски дървени мостове са изградени от кръгъл дървен материал, което изисква специални умения при подреждането на резници и кръстовища, но от друга страна, придава на конструкцията по-красив вид и значително увеличава нейната здравина.

Отдавна се строят и каменни мостове. По римските магистрали са запазени останки от изключително здрави сводести мостове.
Дълго време Каменният мост през река Москва, построен през 1687 г., дълго време се смяташе за „Осмото чудо на света“. Беше прекрасна сграда.

Осмото чудо на света е Големият каменен мост на река Москва, построен от неизвестен руски майстор през 1687 г.

Мостът се състоеше от седем речни и два крайбрежни участъка, със сто и четиридесет метра дължина и двадесет и два метра ширина. В единия край на моста имаше висока каменна кула с шест сводести прохода. В кулата се намираше офисът на някакъв орден, а под него - търговия. На самия мост, който удивляваше всички с ширината си, имаше каменни стаи с магазини, кръчми и митници.

Впоследствие вместо този мост е построен железен мост по проект на инж. К. Н. тази сграда.

Шедьовър на дървеното мостостроене е проектът и макетът на известния мост на гениалния механик Иван Петрович Кулибин през Нева.

Син на търговец от Нижни Новгород, той е роден през 1735 г. и като дете е бил помощник в магазина за брашно на баща си. Но момчето не се интересуваше от това как да прави пари, а по съвсем различен начин. Той обичаше всякакви машини, устройства, механични устройства, които искаше сам да построи. Но единственият механизъм, с който младежът можеше да се запознае тогава, беше часовникът. Той толкова задълбочено изучава структурата на всички видове часовници, от кулови часовници, разположени на камбанарията на църквата, до дървени стенни часовници с кукувица, че скоро започва сам да прави всякакви часовници.
В крайна сметка той построи часовник с размерите на гъше яйце, което донесе на Кулибин голяма слава.

Часовникът не само показваше часа, отбиваше часа, половин и четвърт часа, но всеки час играеше цяло представление на малка автоматична зала, разположена в часовника. Това беше най-удивителният автомат, създаван някога от човека, и струваше на изобретателя няколко години старателна работа и изобретателност.

Когато слуховете за необичайния механик достигат до Санкт Петербург, Кулибин е назначен на длъжността главен механик в Академията на науките. Тук той трябваше да изгради всякакви научни инструменти и да учи студентите на изкуството си. В работилниците, създадени от Кулибин в Академията, се изработват шпиони, телескопи, микроскопи, точни везни, барометри, електрически машини. В столицата обаче Иван Петрович трябваше да работи още повече за царския двор. Или му поръчаха повдигаща машина, после инвалидна количка-скутер за дебелата кралица, после го принудиха да прави фойерверки за тържествата, после му наредиха да намери начин да освети тъмните коридори в двореца, после извикаха някакви чужди автомати за ремонт.

С гениална находчивост руският механик изпълни царските изисквания, предизвиквайки всеобщо възхищение. Но самият той избягваше празен дворен живот, не се запознаваше с благородници, не сваляше селските си дрехи и мислеше само как да служи на обикновените хора с труда и таланта си, да им помага в трудния живот.

В Санкт Петербург Кулибин обърна внимание на липсата на постоянни мостове през Нева, което наистина беше бедствие за населението. В началото на пролетта и късната есен мостовете бяха премахнати, през зимата трябваше да преминат през леда. Въпреки това голямата дълбочина на Нева и силното течение на водите й изглеждаха по това време непреодолима пречка за изграждането на постоянен мост, а столицата се справяше с временни мостове и транспортиране с фериботи и лодки.

Портрет на И. П. Кулибин

Човек с остър, ясен и технически изтънчен ум, Кулибин, докато работи в Академията, започва да мисли за проектирането на такъв мост, който не изисква инсталирането на пилоти и подпори в дълбока и бурна река. Отначало той мислеше да построи арката на моста под формата на решетъчна тръба. Фермата е система от отделни връзки или пръти, съчленени чрез панти. Той има свойството на геометрична неизменност и по този начин замества твърдо твърдо тяло в структурата със значително намаляване на теглото и обема на материала.

Тестваният модел обаче не удовлетвори Кулибин. Тогава той започна да мисли за друг вариант и по това време прочете в Санкт Петербург Ведомости съобщение за конкурс, обявен в Англия.

През 1772 г. Лондонското кралско общество обявява международен конкурс за изграждането на най-добрия модел на такъв мост, „който ще се състои от една дъга или свод без купчини и ще бъде одобрен от краищата си само на брега на реката " Обръщайки се към международния екип от строители на мостове, британците очевидно смятаха предложената задача за много трудна технически и това беше вярно. Въпреки че едноарковите мостове съществуват от дълго време, най-големият от тях - през Рейн в Шифхаузен - имаше отвор или педя от 60 метра; англичаните, от друга страна, щяха да хвърлят мост над Темза, където едноарков мост трябва да има четири или пет пъти по-голям отвор.

Мост с една арка през Нева, проектиран от KulibinaT

Сега за Кулибин ставаше дума не само за задоволяване на нуждите на столицата, но и за конкуренция с инженери от цял ​​свят. Иван Петрович се посветил изцяло на решаването на една трудна задача и още през 1773 г. представил прочутия си проект на дървен едноарков мост през Нева.

Отчитайки трудностите при изграждането на подпори на големи дълбочини при бързо течение на реката, руският инженер реши проблема с брилянтна смелост и завладяващо вдъхновение. Той предложи Нева да бъде блокирана със сводест мост от един педя, дълъг триста метра, с каменни подпори по бреговете. Това беше не само решение на проблема с едноарков мост през голяма река, но и първият в света мост, направен от решетъчни ферми, които по-късно станаха толкова широко използвани в мостостроенето. Колко голям. беше смелостта на мисълта на руски инженер, може да се съди по факта, че досега за най-големия едноарков дървен мост, построен някога, се смята мост с дупка от 119 метра през река Лимат в Швейцария, построен през 1788 г. и опожарен през 1799 г. от французите.

Александър-Степанович Ершов, професор по механика в Московския университет, един от най-енергичните и авторитетни изследователи на развитието на руската техническа мисъл, предава в една от своите статии такава оценка на „арката на Кулибин“, направена от Дмитрий Иванович Журавски:

„Той носи белега на гений; той е изграден по система, призната от съвременната наука за най-рационална; мостът е подпрян на арка, огъването му е възпрепятствано от диагонална система, която поради непознаване на това, което се прави в Русия, се нарича американска.

Журавски Дмитрий Иванович (1821 - 1891)

Неговото мнение за моста Кулибин е особено ценно за нас с това, че установява приоритета на страната ни в създаването на диагонална система, върху чието изследване е работил най-много самият Журавски и теорията, която е изложил в известната си работа.

Забележителният труд на А. С. Ершов „За значението на механичното изкуство и неговото състояние в Русия“, публикуван през 1859 г., остава без влияние, въпреки че в него авторът възстановява историческата истина не само по отношение на Кулибин, но и по отношение на редица руска механика.

След като направи всички предварителни изчисления и направи много експерименти, Кулибин построи модел на своя мост с дължина около 30 метра. Моделът е тестван в присъствието на най-изтъкнатите петербургски академици.

Моделът издържа товар от три хиляди паунда, което беше границата на неговата издръжливост по изчисление. Кулибин нареди да се увеличи натоварването с още петстотин паунда и когато нямаше достатъчно товар в двора, той покани всички присъстващи да се изкачат по моста. Моделът издържа това допълнително натоварване. В протокола от изпитването беше записано, че проектът е правилен и че е напълно възможно да се построи мост през Нева върху него с участък от 140 сажена, тоест около 300 метра.

Проектът на Кулибин също напълно удовлетворяваше условията на конкурса, тъй като дори по отношение на дупката беше по-голям от необходимото за блокиране на Темза.

Осъзнавайки, че дървеният мост е краткотраен, Кулибин излага идеята за железен мост през 1799 г., а през 1818 г. го проектира и построява модел. Това беше сводест мост с три участъка, с обща дължина 130 сажни, с пропуск за кораби край брега. Отличен модел на този мост, съхраняван в музея на Института по комуникациите, можеха да видят всички следващи руски мостостроители.

Каква е заслугата на Иван Петрович Кулибин?

Той даде качествено нов проект на дървен мост, заедно с подробно описание на работата по изпълнението на тази най-сложна конструкция. Като дизайнер той въведе в практиката редица нови експерименти върху отделни части от конструкцията, използвайки изобретени от него устройства за това. Той не се ограничава само до експерименти, а очертава теорията за действието на конструкцията според модела, който се тества. И накрая, той е първият, който повдига въпроса за желязото като материал за мостове, във време, когато целият свят все още се задоволява с камък и дърво.

Даниил Бернули, руски академик, един от най-големите умове на онова време, след като получи съобщение за тестването на модела на моста Кулибино, попита своя кореспондент:
„Моля, уведомете ме каква е височината на модела в средата му в сравнение с неговите крайници и как този велик художник е натоварил три и половина хиляди паунда на своя модел.”
Кулибинският мост беше събитие в историята на инженерството и допринесе значително за по-нататъшното развитие на мостостроенето.
Идеята на Кулибин за използването на желязо в строителството на мостове скоро беше реализирана, макар и не в Русия.

Най-простата форма на железен мост също е гредовият мост. Това е желязна ферма, положена върху специални основи и предаваща натиск към тях във вертикална посока. Първоначално фермите бяха направени от чугунени греди, но скоро преминаха към железни.
Поредица от тръбни железни греди образува най-простия мост, често срещан на железопътни линии с малки участъци; като цяло такива греди стават тежки и поради това непрекъснатата им вертикална стена се заменя с проходна, състояща се от два реда плоски скоби: някои от тях работят при компресия, други при опън. Такава греда вече е диагонална ферма.
Фермите се полагат цели по цялата дължина на моста или се изрязват при всеки упор. За улеснение на сглобяването те преминаха от гредови мостове към конзолни мостове - техните ферми, покривайки един участък, висят над следващия. Две такива участъкови конструкции с висящи краища или "конзоли" са свързани чрез така наречената окачена ферма и покриват третия участък.

Мостовата сграда в по-нататъшното си развитие се премества към по-сложни ферми с извита горна или долна хорда. Разнообразни изисквания към строителите на мостове ги принудиха да създават проекти, които отговарят на тези изисквания. Тези изисквания са толкова широки и разнородни, че може да се говори за изкуството на изграждането на мостове. Много мостове, особено големите, се изграждат различно, в зависимост от предназначението им, условията на мястото и т.н.

Изграждането на мостове завършва с тяхното изпитване чрез натоварване, съответстващо на задачата. В европейската практика имаше случаи на разрушаване на мостове по време на тестването им. В руската практика подобни инциденти, поне при строителството на големи мостове, са напълно неизвестни.

Проблемът за железопътния мост с големи отвори или участъци, лек и здрав, възникна изцяло пред руските инженери още при полагането на първата руска магистрала - железницата Санкт Петербург-Москва. Този проблем беше напълно решен от Станислав Валерианович Кербедз и Дмитрий Иванович Журавски. Дейността им е тясно свързана с изграждането на първите руски железници.

Дървен мост на Д. И. Журавски през Веребинското дере

Веребински мост - мост през Веребинското дере и река Веребя в близост до гара Веребай на Николаевската железница (Санкт Петербург - Москва). Към момента на откриването - най-високият и дълъг железопътен мост в Русия. Построен по проект на Д. И. Журавски през 1851 г.

Има 9 педя, изградени от дърво, с железни връзки.

А това е Мстинския мост. Под река Мста.