Az első orosz szerelő. Akadémikus és

A Kulibin által épített modell 14 sazhen hosszú volt, és egytizede volt a valódi hídnak. 17 hónapig tartott az építkezés. A kormány 3000 rubelt különített el ennek a modellnek az építésére. A modell tényleges költsége 3524 rubel 96 kopecka volt. A feltalálónak a különbözetet saját pénzéből kellett kifizetnie.

A hídmodellt tesztelni kellett. Az akadémikusok többsége nem hitt abban, hogy csak kísérleti módszerekkel és pusztán mérnöki intuícióval tervezett hidat lehet építeni. Az elméletet a kísérlettel ötvözve Kulibin kötelek és súlyok segítségével végzi kísérleteit, és kiszámítja a híd egyes részeinek ellenállási erejét. Csak akkoriban a legnagyobb matematikus, Euler akadémikus hitt Kulibinben. Előveszi rajzait és matematikai számításait, és gondosan ellenőrzi azokat. Minden számítás helyes volt. Euler a cikkben vázolta megfontolásait és számításait: „Egy egyszerű szabály, hogyan lehet megtanulni egy fahíd vagy hasonló más gép modelljéből, amelynek el kell viselnie a súlyt, hogy meg lehet-e ugyanezt tenni nagyobb modellben (formában) ”, amelyet az 1776-os havi könyvben adott ki az utasításokkal.

A hídvizsgáló bizottság tagjainak többsége meg volt győződve arról, hogy a híd össze fog dőlni. A hidat 3 ezer font rakomány terhelte, ez volt a maximális tervezési terhelése. A modell nem omlott össze. Aztán Kulibin elrendelte, hogy növeljék a terhelést téglák halmozásával a hídon. A modell ezt a többletterhelést bírta. Végül az akadémikusok és a bizottság tagjai felmásztak a hídra.

A kísérletek folytatódtak. A hidat folyamatos terhelésre tesztelték. A hídmodell minden verifikációs módszert kibírt. Az összeállított tesztnaplót bemutatták Catherine-nek, és egy következtetést vontak le egy 140 sazhen fesztávú Néván átívelő híd építésének lehetőségéről. Catherine elrendelte, hogy a tervezőt kétezer rubel jutalmazzák, és a modellt mutassák be a nagyközönségnek, amely számos tanúvallomás szerint "meglepődött rajta".

A híd megépítéséről nem született döntés. A híd makettjét 1793-ban a Tauride-palota kertjébe szállították, ahol átdobták az árkon. A híd mintája a kortársak szerint 1804-ig létezett; A modell sorsáról további információink nincsenek.

Ilyen tragikus sorsa a 18. század végének egyik legnagyobb mérnöki és formatervezői művének.

A Kulibino híd 18. századi hídépítési technológia fejlődésében betöltött jelentőségének teljes körű értékelése érdekében kiemelhető, hogy a leghosszabb, 119 méter hosszú fahidat a Gruberman testvérek építették a wettingeni apátságban 1778-ban. Csak 1813-ban építették Oroszországban az első állandó fahidat a Malaja Nyevkán, de hét nyílása volt. A londoni akadémia 1772-ben hirdetett versenyt egy íves hídra, de Kulibin már jóval korábban elkezdte tervezni a hídját, és már 1771-ben elkészült a modell első változata.

Kulibin későbbi levelezéséből egyértelműen kiderül, hogy a feltalálót rendkívül felzaklatta a cári kormány figyelmetlensége projektje iránt. Kulibin nem akarta Londonba küldeni projektjét, bár a projekt teljes mértékben megfelelt a verseny minden feltételének. A hatalmas anyagi rászoruló család jelenléte ellenére (12 gyermeke volt), nem tudta elképzelni, hogy sokéves kemény munkáját nem szülőföldjén, hanem külföldön valósítja meg.

A híres tudós, Bernoulli, az Orosz Akadémia egykori tagja, Kulibin kortársa egyik tanítványának válaszolva, aki Szentpéterváron megismerkedett Kulibin modelljével, ezt írja: „Amit mondasz az autodidakta módszeredről. Kulibin szerelő a Néván átívelő fahídról, nagy véleményt ad erről az ügyes építőmesterről és asztalosról, aki egyszerű parasztok között nevelkedett, és legmagasabb tudását csak valamiféle ösztönnek köszönheti. Ezekben a munkákban a legkevésbé sem engedelmeskedem a tiszta elméletnek, mert lehetetlen kellően felsorolni mindazokat a körülményeket, amelyeket feltétlenül figyelembe kell venni: számtalan olyan tárgyon kell tapogatózni, amelyek nem tesznek lehetővé pontos meghatározást. A főépítőnek leggyakrabban veleszületett gyors eszéhez kell fordulnia. Ebben elismerem mindazt az előnyt, amelyet egy ilyen ember, mint Kulibin, megillethet.

Továbbá Bernoulli azt írja, hogy nem tudja "legyőzni a híddal kapcsolatos szkepticizmust, vagyis hogy a modell ellenálljon a tesztelés során ekkora terhelésnek - 3 ezer font". „Kérlek, tudasd velem, mekkora a modell magassága a közepén a végtagjaihoz képest, és hogyan rakott le ez a nagyszerű művész 3500 fontot a modelljére? Ha a lány kibír még 500 fontot, amit a férfi javasolta rá, akkor ez a növekedés erős bizonyítéka lesz a megígért legboldogabb sikernek.

Sokkal korábban, mint a külföldi tudósok, Kulibin elkezd gondolkodni egy vashíd projektjén, mivel tisztában volt azzal, hogy műszaki és gazdasági szempontból a nagy fahidak kevés hasznot hoznak.

Kulibin projektjének értéke tehát abban rejlik, hogy új hídtervet készített, módszereket és eszközöket dolgozott ki egy hídszerkezet kísérleti vizsgálatára, elméletet adott egy híd modellen való teszteléséhez, és elsőként alkalmazta a hídszerkezetet. kötélsokszög tulajdonságai statikusan meghatározott rendszerek kiszámításához. Ez már önmagában is elég ahhoz, hogy kiváló tudósként és mérnökként ismerjék el.

| |

A híres autodidakta szerelő, Ivan Petrovics Kulibin nemcsak az eredeti óra, a vízi út, a pedálos kocsi és más korabeli különös szerkezetek feltalálója, hanem egy egyedülálló, egyíves fahíd projektjének a szerzője is. a Néva.

Kulibin elkészítette a Néván átívelő, 298 méter hosszú, óriási, egyíves fahíd projektjét. A híd magassága lehetővé tenné, hogy árbocos és vitorlás hajók haladjanak át alatta. A parti támasztékokat kőből tervezték, magát a boltívet pedig peremre helyezett deszkákból, fémcsavarokkal összekötötték. A híd két galériát tartalmazott: a felsőt gyalogosoknak, az alsót a tömegközlekedésnek szánták. A világ legnagyobb fahídja a Limmat folyón (Svájc), 1778-ban épült, és mindössze 119 méter fesztávolságú volt.

Sokan, köztük neves tudósok, leplezetlen szkepticizmussal reagáltak az autodidakta projektre. Ezután Kulibin megalkotta a természetes méretének egytizedét (30 méter hosszú) egy híd modelljét. Ennek tesztelésére a szentpétervári akadémia ülése szakértői bizottságot jelölt ki.
1776. december 27-én került sor a hídmodell hivatalos tesztelésére. Először egy 3300 font súlyú terhelést helyeztek a modellre, ez számított a számítások szerint a határnak. A tudósok túlnyomó többsége biztos volt abban, hogy a modell nem fogja bírni a súlyt és az összeomlást. De a feltaláló, bízva a modell erejében, még 570 fontot tett hozzá. A „nagyobb bizonyíték kedvéért” maga Kulibin is felmászott a modellre, és meghívta a szakértői bizottság minden tagját és a rakományokat szállító dolgozókat, hogy kövessék őt.

A modell 28 napig 3870 font súly alatt állt, ami tizenötszöröse saját tömegének, de deformáció jeleit nem észlelték. Ez ragyogó győzelmet aratott a feltaláló számára. De a feudális Oroszország körülményei között I. P. Kulibin projektje a bizottság pozitív értékelése ellenére megvalósult, és feledésbe merült.

A híd makettjét először az akadémiai udvarban állították ki megtekintésre, majd 1793-ban került át a Tauride kertbe. 1816. július 27-én a rohadt modell összeomlott.

A Kulibin által épített modell 14 sazhen hosszú volt, és egytizede volt a valódi hídnak. 17 hónapig tartott az építkezés. A kormány 3000 rubelt különített el ennek a modellnek az építésére. A modell tényleges költsége 3524 rubel 96 kopecka volt. A feltalálónak a különbözetet saját pénzéből kellett kifizetnie.

A hídmodellt tesztelni kellett. Az akadémikusok többsége nem hitt abban, hogy csak kísérleti módszerekkel és pusztán mérnöki intuícióval tervezett hidat lehet építeni. Az elméletet a kísérlettel ötvözve Kulibin kötelek és súlyok segítségével végzi kísérleteit, és kiszámítja a híd egyes részeinek ellenállási erejét. Csak akkoriban a legnagyobb matematikus, Euler akadémikus hitt Kulibinben. Előveszi rajzait és matematikai számításait, és gondosan ellenőrzi azokat. Minden számítás helyes volt. Euler a cikkben vázolta megfontolásait és számításait: „Egy egyszerű szabály, hogyan lehet megtanulni egy fahíd vagy hasonló más gép modelljéből, amelynek el kell viselnie a súlyt, hogy meg lehet-e ugyanezt tenni nagyobb modellben (formában) ”, amelyet az 1776-os havi könyvben adott ki az utasításokkal.

A hídvizsgáló bizottság tagjainak többsége meg volt győződve arról, hogy a híd össze fog dőlni. A hidat 3 ezer font rakomány terhelte, ez volt a maximális tervezési terhelése. A modell nem omlott össze. Aztán Kulibin elrendelte, hogy növeljék a terhelést téglák halmozásával a hídon. A modell ezt a többletterhelést bírta. Végül az akadémikusok és a bizottság tagjai felmásztak a hídra.

A kísérletek folytatódtak. A hidat folyamatos terhelésre tesztelték. A hídmodell minden verifikációs módszert kibírt. Az összeállított tesztnaplót bemutatták Catherine-nek, és egy következtetést vontak le egy 140 sazhen fesztávú Néván átívelő híd építésének lehetőségéről. Catherine elrendelte, hogy a tervezőt kétezer rubel jutalmazzák, és a modellt mutassák be a nagyközönségnek, amely számos tanúvallomás szerint "meglepődött rajta".

A híd megépítéséről nem született döntés. A híd makettjét 1793-ban a Tauride-palota kertjébe szállították, ahol átdobták az árkon. A híd mintája a kortársak szerint 1804-ig létezett; A modell sorsáról további információink nincsenek.

Ilyen tragikus sorsa a 18. század végének egyik legnagyobb mérnöki és formatervezői művének.

A Kulibino híd 18. századi hídépítési technológia fejlődésében betöltött jelentőségének teljes körű értékelése érdekében kiemelhető, hogy a leghosszabb, 119 méter hosszú fahidat a Gruberman testvérek építették a wettingeni apátságban 1778-ban. Csak 1813-ban építették Oroszországban az első állandó fahidat a Malaja Nyevkán, de hét nyílása volt. A londoni akadémia 1772-ben hirdetett versenyt egy íves hídra, de Kulibin már jóval korábban elkezdte tervezni a hídját, és már 1771-ben elkészült a modell első változata.

Kulibin későbbi levelezéséből egyértelműen kiderül, hogy a feltalálót rendkívül felzaklatta a cári kormány figyelmetlensége projektje iránt. Kulibin nem akarta Londonba küldeni projektjét, bár a projekt teljes mértékben megfelelt a verseny minden feltételének. A hatalmas anyagi rászoruló család jelenléte ellenére (12 gyermeke volt), nem tudta elképzelni, hogy sokéves kemény munkáját nem szülőföldjén, hanem külföldön valósítja meg.

A híres tudós, Bernoulli, az Orosz Akadémia egykori tagja, Kulibin kortársa egyik tanítványának válaszolva, aki Szentpéterváron megismerkedett Kulibin modelljével, ezt írja: „Amit mondasz az autodidakta módszeredről. Kulibin szerelő a Néván átívelő fahídról, nagy véleményt ad erről az ügyes építőmesterről és asztalosról, aki egyszerű parasztok között nevelkedett, és legmagasabb tudását csak valamiféle ösztönnek köszönheti. Ezekben a munkákban a legkevésbé sem engedelmeskedem a tiszta elméletnek, mert lehetetlen kellően felsorolni mindazokat a körülményeket, amelyeket feltétlenül figyelembe kell venni: számtalan olyan tárgyon kell tapogatózni, amelyek nem tesznek lehetővé pontos meghatározást. A főépítőnek leggyakrabban veleszületett gyors eszéhez kell fordulnia. Ebben elismerem mindazt az előnyt, amelyet egy ilyen ember, mint Kulibin, megillethet.

Továbbá Bernoulli azt írja, hogy nem tudja "legyőzni a híddal kapcsolatos szkepticizmust, vagyis hogy a modell ellenálljon a tesztelés során ekkora terhelésnek - 3 ezer font". „Kérlek, tudasd velem, mekkora a modell magassága a közepén a végtagjaihoz képest, és hogyan rakott le ez a nagyszerű művész 3500 fontot a modelljére? Ha a lány kibír még 500 fontot, amit a férfi javasolta rá, akkor ez a növekedés erős bizonyítéka lesz a megígért legboldogabb sikernek.

Sokkal korábban, mint a külföldi tudósok, Kulibin elkezd gondolkodni egy vashíd projektjén, mivel tisztában volt azzal, hogy műszaki és gazdasági szempontból a nagy fahidak kevés hasznot hoznak.

Kulibin projektjének értéke tehát abban rejlik, hogy új hídtervet készített, módszereket és eszközöket dolgozott ki egy hídszerkezet kísérleti vizsgálatára, elméletet adott egy híd modellen való teszteléséhez, és elsőként alkalmazta a hídszerkezetet. kötélsokszög tulajdonságai statikusan meghatározott rendszerek kiszámításához. Ez már önmagában is elég ahhoz, hogy kiváló tudósként és mérnökként ismerjék el.

| |

1772-ben a londoni Királyi Tudományos Akadémia díjat ajánlott fel annak, aki megalkotta a legjobb hídmodellt, amely egyetlen boltozatból állna, cölöpök és ívek nélkül, és csak a végeivel állna a folyó partján. Miután erről az újságban olvasott, Kulibin hozzálátott egy ilyen Néván átívelő híd tervéhez. Az tény, hogy az egyíves hidat nem kellett megemelni. Ezért a sokféle hajót fogadó Szentpétervár számára erre volt szükség.

Nem volt egyetlen állandó híd sem a Bolsaja Néván – sem kő, sem fa –, amely összekötné a Téli Palotát a Vasziljevszkij-szigettel. Egy állandó híd nagyban megkönnyítené a péterváriak életét, ahogy Kulibin maga írta 1772 decemberében a Tudományos Akadémia igazgatóhelyetteséhez intézett petíciójában:

Mióta 1769-ben megérkeztem Szentpétervárra, sok katasztrofális kalandot láttam tavasszal a folyókon, és különösen a Bolsaja Néva mentén, az utolsó utazás során. Sokan, akiknek szükségük van arra, hogy áthaladjanak rajta, nagy félelemmel haladnak el, és néhányan életüket vesztették: a tavaszi és őszi erős jégmenet során nagy félelemmel szállítják a csónakokat, és ez a szorongás hosszú ideig tart. Az idő ... Tekintettel ezekre és a többi kellemetlenségre, elkezdtem keresni a módját, hogy hidat készítsek ...

Létrejött egy bizottság, amelynek élén Domasnyev utasította L. Eulert. Ez magában foglalta az Akadémia legkiválóbb fizikusait és matematikusait: S.K. Kotelnikov, Johann Albrecht Euler, S.Ya. Rumovsky, valamint adjunktusok Nikolai Fus és M.E. Golovin. 1776. március 4-én a bizottság utasítást kapott Kulibin projektjeinek mérlegelésére.

A híd modelljét 1776. december 27-én tesztelték. A modell a híd becsült 140 öles hosszához viszonyítva 1/10-es léptékben készült (azaz 14 öl hosszú volt), és 12 908 farészből, 49 650 vascsavarból és 5500 vasgyűrűből állt. Ez a modell 28 napig bírta a próbaterhelést látható sérülések nélkül. A Kulibin modell tesztje felkeltette az érdeklődést, ezért a tudósokon kívül sok néző is volt. Nem sokkal ez előtt ismert mérnökök mutatták be munkájukat, de terveik nem bírták a kiszámított súlyosságot. Miben reménykedhet egy autodidakta férfi? A zseniális közönség szellemeskedésekben versenyzett.

Amikor az előkészített vasat feltették a hídra, csend lett - a híd állt. Több ezer tégla maradt az udvaron. Le is tették őket. Kulibin ezután felkérte a közönséget, hogy másszanak fel a túlterhelt hídra. Aztán felkérte a munkásokat, hogy csatlakozzanak. Csendben, mindannyian többször átsétáltak a szerkezeten. Költségek! Az évszázad legnagyobb matematikusa, Leonhard Euler sugárzóan megrázta Kulibin kezét:

Most már csak lépcsőt kell építened nekünk a mennybe!

A sikeres tesztek és az akadémikusok „jóváhagyása” után a technológia eme csodája felkeltette a városlakók figyelmét, akik a modellt bámulták, de sem II. Katalin, sem udvarának egyik fontos tisztviselője nem sietett az ismerkedéssel. ezzel a találmánnyal. Az 1777. február 10-én kelt "Sankt-Peterburgskiye Vedomosti" rendkívül magas minősítést adott neki:

Ez a kiváló művész, akit a természet erős képzelőerővel, az elme igazságosságával és nagyon következetes érveléssel ötvözve alkotott meg, a 140 sazhenre építhető fahíd modelljének kitalálója és kivitelezője volt, azaz a a Néva folyó szélességi fokán, azon a helyen, ahol általában hidat építenek fölötte. Ez a modell 14 sazhen készült, ezért az elképzelt híd tizedét magába foglaló 1776. december 27-én a Szentpétervári Tudományos Akadémia szemtanúja volt, és az Akadémia nem várt örömére teljesen és demonstratívan kiderült. valós méretben megfelel a munkának.

A cikkben később feltehetően maga Kulibin találta ki és dolgozta ki modellje tesztelésének szabályait: „Ezek a szabályok teljesen hasonlóak voltak azokhoz, amelyeket a dicsőséges Euler úr, a helyi akadémikus később mechanikus alapokról készített...”. És itt végre elérkeztünk ahhoz a kérdéshez, hogy Euler valójában milyen szerepet játszott ezekben a tesztekben.

A fő kérdés nem az volt, hogy mennyire logikusak a Kulibino modell műszaki elvei - elvégre itt van a modell, nyilvánosan bemutatásra került, és tökéletesen bírja a terhelést. A kérdés az volt, hogyan lehet a modelltől a valódi hídig eljutni. Kulibin érvelése egyszerű aritmetikán alapult. A modell 14 öl hosszú, azaz mérete a tervezett híd méretének 1/10-e, és minden arány betartható benne. Súlya 330 font, és súlyának kilencszeresére, azaz 2970 fontra tervezték. De a számítások kényelme érdekében Kulibin - emlékezzen elméleti tudásának korlátaira - abból indult ki, hogy a hídnak 3300 fontot kell nyomnia, beleértve a modell súlyát is. Huszonhárom évvel később a híd rövid leírásában a következőképpen fogalmazta meg számításait:

Ebből most már kényelmesen meg lehet határozni egy valódi híd súlyosságát, feltételezve, hogy mindenben hasonlónak kell lennie a modellhez, azonos erdőből és fából épülve, mert csak 330 fontot [ov] kell szorozni, ill. a modell súlyát köbösen meg kell szorozni, azaz először 10 yu jön ki a bemutatott fuvarlevéllel 3300 font modelltömeggel, ezt a számot is megszorozva a 10-zel, akkor 33 000 font jön ki, és ez is meg kell szorozni a harmaddal a 10-essel, hogy a tartalom kocka miért hoz létre 330 000 font súlyt egy valódi hídban, és ha a modell nem emelt többet a jelzett 3300 fontnál, akkor ezen keresztül bebizonyította, hogy egy igazi híd csak a saját súlyát bírná el, és a fuvarlevéltől, ha kis súlyú is, de össze kellett volna dőlnie. Ha a modell 20-szor többet tudna emelni egy súlyt a sajátjával szemben, vagyis ami a terhelés általában 6600 font lett volna a modellnél, akkor az igazinak akkora súlyt kellene magára emelnie, amennyivel saját súlya van. , azaz 330 000 font... Következésképpen az üres híd állásának biztosításához szükséges 3300 font [s] gravitáció mellett 570 font súlyfelesleg feküdt rajta, ami négyzetes szorzással igazolta, hogy minden kétség nélkül át lehetne vinni a teljes hídra helyezett terheket a valódi hídon 57 000 font ..

Ebből a számításból az következett, hogy egy egyenletesen elosztott, 570 font súlyú kis hibahatárral elegendőnek kell lennie egy valódi híd valós súlyának meghatározásához. Az érvelés módja azonban sokat mond. A szöveg huszonhárom évvel később íródott oroszul - nehézkes, bőbeszédű, sok felesleges ismétléssel. Még egy olyan egyszerű matematikai eljárás is, mint a tíz kockává emelése, több szakaszra bontható.

Euler válaszát 1775-ben írták, és 1776-ban a Tudományos Akadémia "Megjegyzései" című lapjában publikálták (1777-ben pedig orosz nyelvű összefoglaló jelent meg). Bár Euler válasza latinul megjelent a Tudományos Akadémia hivatalos kiadványában, és a tudós a problémát az általánosítás és az absztrakció legmagasabb szintjén vizsgálta, a preambulumban több mint egyértelműen kijelenti, hogy a Néván átívelő híd építése késztette. neki kiszámolni. Annak érdekében, hogy ne ismételjük meg itt az összes matematikai számítást teljes egészében, csak arra hívjuk fel a figyelmet, hogy az alapelvek megfogalmazása után a problémát az összefüggés megtalálására redukálja. zés λ (ahol λ a léptékező tényező és z- az a szám, amellyel meg akarja szorozni a rakomány súlyát), a következő képlettel leírva:

z 900+16= (900+30λ)/2λ

Érdekes megjegyezni, hogy ez az arány nemlineáris, azaz minél kisebb a híd, annál nagyobbnak kell lennie a skálázási tényezőnek, hogy kompenzálja a b által generált feszültséget. o nagy különbség a híd tényleges méretéhez képest. Ami Kulibint illeti, nem maradt fenn írásos megerősítés a közte és Euler között erről a témáról folytatott beszélgetésről, de eredményeik ehhez a konkrét modellhez konvergálnak. Nyilvánvaló, hogy Kulibin nem Euler számításait vette alapul saját számításaihoz, és az akadémikusok mindig figyelmen kívül hagyták Kulibin saját számításait. Így Euler és Kulibin is arra a következtetésre jutott, hogy a Kulibin híd ellenáll a terhelésnek, de más okokból.

A modellek arányos növelésének elveit élénken vitatták a tudományos világban. A legmegbízhatóbb információforrás arról, hogy az akadémiai elit, vagyis a „magas” matematikai tudás hordozói hogyan viszonyultak Kulibin vállalkozásához, Euler régi barátja, Daniil Bernoulli, aki ekkor még Bázelben élt, és Euler titkára, Nikolai levelezése. Fus. Fus 1773-ban Bernoulli ajánlására érkezett Szentpétervárra, mint a már vak Euler segédje. Euler házában élt, füzetekbe másolta, amit Euler nagy betűkkel írt krétával az asztallapra, segített neki számos fontos munka elkészítésében – köztük az akromatikus teleszkóp is. A hídprojektben először lépett fel az Akadémia szakértőjeként. Fus először egy Bernoullinak írt, 1777. január 5-i levelében említi Kulibint, egy héttel a tesztek kezdete után:

Már egy ideje annyi projektünk van a Néván átívelő híd építésére itt, hogy ez a vállalkozás szinte nevetség tárgyává vált. Kulibin akadémikus szerelő azonban, aki megérdemli, hogy ismert legyen, annak a csodálatos ténynek köszönhetően, hogy egyszerű parasztból igazán figyelemre méltó emberré vált a természettől kapott boldog hajlandóságnak köszönhetően a mechanika művészetéhez, és aki minden külső segítség nélkül már remekműveket alkotott, és rákényszerítette a közvéleményt, hogy csodálja őt és modelljét, amelyeken nem hagyja abba a munkát. Ez a Néván átívelő egyíves híd modellje, 1057 angol láb széles. A matematikában teljesen járatlan Kulibin, nem tudom hogyan, megállapította, hogy ívének íve felsővezeték formájú legyen, modellje 333 fontot nyom, a hidat alkotó elemek egyenletesen csökkenjenek, ill. következetesen minden irányban [középig], és végül, hogy hídja modelljének 3300 font terhelést kell viselnie ahhoz, hogy a híd elbírja saját súlyát. Herr Euler eleve ugyanezt találta abban az érvelésben, amelyet Kommentáraink huszadik kötete tartalmaz majd. [Euler] több mint egy évig dolgozott, és nemrég fejezte be.

Bernoulli 1777. június 7-i válasza a Kulibin „muzsik” származása és az Euler által képviselt magas tudomány hagyományai közötti ellentét témáját fejleszti:

Az a tény, hogy mesél nekem született szerelőjéről, Kulibin úrról a Bolsaja Néván átívelő fahídról, amelynek szélessége 1057 angol láb, arra ösztönöz, hogy nagy véleményem legyen erről a tehetséges építőről és szakképzett asztalosról, akit többek között neveltek. közönséges parasztok, és legmagasabb tudásának csak egyfajta intuíciónak köszönhető... Számomra úgy tűnik, hogy a legfontosabb művészet a fa kiválasztása, minden méretben a legnagyobb precizitással... tüskék és helyesen elkészített vágások... Ez a szélesség a Néva túlzónak tűnik számomra, és bevallom, soha nem mernék felszólalni egy ilyen híd építése mellett, hacsak nem épül két-három cölöppillér a Néva egyik és másik partja között, amelyek három részre osztják a hidat. vagy négy nagyjából egyenlő rész... A főépítőnek leggyakrabban saját ösztönére kell hagyatkoznia. Itt minden előnyét érzem annak, hogy van egy olyan ember, mint Kulibin, akit tisztelek, de nem tudom legyőzni a bizalmatlanságomat, amikor egy ilyen hatalmas hídról van szó. Biztos lehet benne, hogy az országra jellemző erős fagyok nem sértik meg a híd építését? Hiszen az összes rész legkisebb összenyomása végzetes lehet számára. Mondja meg kérem, mekkora a modell magassága a közepén a végeihez képest, és pontosan milyen módon osztja el a nagymester azt a 3500 fontot, amivel a modelljét megrakta? Ha a modell elbírna még 500 fontot, amit rá akart rakni, akkor ez extra erős bizonyítéka lenne a lehetséges sikernek. Az én időmben számos vizsgálatot végeztem a fa szilárdságával és ellenállásával kapcsolatban, és a tapasztalatok mindig megerősítették eredményeimet; de még mindig vannak kétségeim egy ismert hosszúságú, szögletesre és hosszirányban erősen összenyomott gerenda ellenállását illetően, amíg ez a gerenda el nem kezd hajolni, vagy milyen terhelés nem törhet el a szigorúan függőlegesen elhelyezett oszlop a súlya alatt? Szeretném, ha az ön illusztris szerelője elmondaná véleményét egy-két példáról; Csak egy hozzávetőleges becslést szeretnék.

Úgy tűnik, Fus soha nem közvetítette ezt a kérést Kulibinnek. Ehelyett egy újabb dicsérő levelet küldött Bernoullinak Kulibinnek, és felszólította Bernoullit, hogy ne folyamodjon analógiához a svájci és írországi hasonló modellekkel: „Kulibin modellje semmihez sem hasonlítható, amit láttam. Túl bonyolult ahhoz, hogy néhány szóban leírjam, és amit el tudnék mesélni az ötletéről, legyen bármilyen tökéletlen is, az talán megsemmisítheti azt a jó véleményt, amelyet szeretném, ha adnál róla." A projekt végső jóváhagyása elől azonban sietett kitérni, és megjegyezte, hogy az akadémikusok jelentésükben Kulibint „minden dicséretben részesítették, amit erőfeszítései és művészete megérdemel, bár nem adtak választ a megvalósítás során felmerülő számos körülményre. a projektet, és talán nem megvalósítható." Nagyon sok ilyen körülmény volt - többek között arról volt szó, hogy a szentpétervári nyári építési szezon négy-öt hónapja alatt megfelelő minőségű fát kell beszerezni, és teljesen befejezni a híd építését.

Az Akadémia, elkerülve a közvetlen választ, valójában úgy döntött, hogy Szentpéterváron nem lesz fahíd. Természetesen a híd ellen felhozott érvek már jóval azelőtt ismertek voltak, hogy Kulibin elkezdte építeni modelljét - ami egyébként már önmagában is tetemes összeget, 3244 rubelt eredményezett -, és úgy tűnik, hogy a modell tesztelésével kapcsolatos összes böfögést felfogták. a bíróságon, mint üzleti kérdésben tisztán tudományos. Dashkova hercegnő elrendelte a modell nyilvános bemutatását. Kulibin ellenezte; világos, hogy nagyon nehéz lenne egy ekkora modellt szállítani – és meg kell jegyezni, pontosan azért, mert nem volt híd a Néván. Végül Kulibin saját költségén szállította a Tauride-palota területére (később azonban megtérítették a költségeket - 503 rubelt). A modell több mint negyven évig állt, ebből az első 23 év nem igényelt javítást, és 1816 júniusában megsemmisült. Kulibin, miután nyugdíjba vonult és visszatért Nyizsnyijba, folytatta a hidak fejlesztését - ezúttal fémből és a Volgán keresztül. De ezek a tervek, akárcsak az 1776-os fahíd ötlete, nem valósultak meg.

Hidak az ókori Oroszországban. Nagy kőhíd Moszkvában 1687-ben. Ivan Petrovics Kulibin és hídja a Néván át

A vasúti kommunikáció rohamos növekedése, az új és új vasutak lefektetése számos változatos műszaki problémát vetett fel.

A legnagyobb feladatnak a vasútépítés korai szakaszában a vízakadályok leküzdésére szolgáló új eszközök keresése tekinthető.

Természetesen az utakkal együtt megjelentek a hídszerkezetek is. Hiszen az első fa, amely szerencsésen átesett egy patakon vagy szurdokon, már a legegyszerűbb gerendahíd típus lett. Egy szikla, amely ugyanabba a patakba omlott, egy kőhíd ötletére utalhat. Az útépítés több ezer éves története során a hídépítés művészete elért egy bizonyos fokú tökéletesedést, és az ilyen jellegű szerkezetek kialakítása rendkívül változatossá vált.

A gyalogosoknak és szekereknek szánt hidak azonban nem voltak alkalmasak a vasúti közlekedésre. A vízakadályok leküzdéséhez a vasúti közlekedésnek olyan hidakra volt szüksége, amelyek könnyűek és erősek voltak, és képesek ellenállni a nagyon nagy terhelésnek. Széles folyókon való átkeléshez a gyalogosok és a kocsik kompokhoz folyamodhatnak; a vasúti közlekedés nem tudott megelégedni egy ilyen átkelővel és soha nem látott hosszúságú hídszerkezetekkel.
A vasúti híd probléma megoldása az orosz mérnöki és műszaki gondolkodáshoz tartozik.

A folyók sokasága, sok szakadék és vízmosás alkotja jellegzetes földrajzi vonásunkat, a hidak építőit pedig már a Russzkaja Pravda, az 1020-ig nyúló legalizációs gyűjtemény is megemlíti.

Úszó híd Pszkovban

Lebegő híd régi kerete képeslapról. Balra a kápolna.

Az erdők gazdagsága miatt Oroszországban természetesen a fa volt a fő építőanyag, és az ősi orosz mérnöki technikát elsősorban a faszerkezetek változatossága jellemzi. Oroszországban különösen fejlett volt a fahídépítés, és nem csak úszó vagy „élő hidakat” építettek tutajba kötött vastag rönkökből deszkázattal, hanem gerendahidakat is.

A kijevi Dnyeperen átívelő úszó hidat, amelyet Vlagyimir Monomakh vezetésével építettek, az évkönyvek 1115-ben említenek. Dmitrij Donskoy hidakat épített a Volgán Tverben a város ostroma alatt, és 1380-ban - a Donon, a Kulikovo mezőn.

A novgorodi Volhovon ősidők óta állandó híd állt, amelyen ökölcsapások zajlottak a folyó két partjának lakossága között. Ennek a hídnak a jégsodródás általi pusztulását a Novgorodi krónika 1335-ben említi.

Az állandó fahidakat erőteljes gerincek formájában támasztották alá, háromszög alakú átmeneti résszel a jég elleni sikeresebb küzdelem érdekében. Tele voltak kővel. A fesztávokat rönkök borították, mint a gerendák. Deszkákat nem használtak, mert túl drágák voltak.

A fahidak képviselik legkorábbi formájukat. Eleinte egyszerűen gerendákból építették, majd merevítéssel kezdték megerősíteni őket, majd a 18. század közepén megjelentek az íves hidak, gerendákból és ívbe kapcsolt hajlított gerendákból.

Aztán új építményeket találtak ki, és valószínűleg még nagyon sokáig fognak fahidakat építeni, különösen az erdőkben gazdag vidékeken. Igaz, a fa ki van téve a korhadásnak és tűzveszélyes, de az utóbbi időben számos tűzálló és rothadásgátló szert találtak és használnak.

Ellentétben a külföldi gerenda- és támasztóhíddal, minden orosz fahíd körfából épült, ami a bevágások és csomópontok elrendezésénél különleges jártasságot igényel, másrészt viszont szebb megjelenést kölcsönöz a szerkezetnek, és jelentősen növeli annak szilárdságát.

Kőhidakat is régóta építenek. A római országutakon kivételesen erős boltíves hidak maradványai maradtak fenn.
A Moszkva folyón átívelő, 1687-ben épült Kőhíd sokáig a "világ nyolcadik csodájának" számított. Csodálatos épület volt.

A világ nyolcadik csodája a Moszkva folyón található Nagy Kőhíd, amelyet egy ismeretlen orosz mester épített 1687-ben.

A híd hét folyóból és két tengerparti nyílásból állt, száznegyven méter hosszú és huszonkét méter széles. A híd egyik végén magas kőtorony állt hat boltíves átjáróval. A toronyban volt valamiféle rend iroda, alatta pedig kereskedelem. Magán a hídon, amely szélességével mindenkit lenyűgözött, kőkamrák voltak boltokkal, kocsmákkal, vámosokkal.

Ezt követően e híd helyett egy vashidat építettek K. N. mérnök terve alapján ez az épület.

A fából készült hídépítés remeke a leleményes szerelő, Ivan Petrovics Kulibin Néván átívelő híres hídjának terve és modellje.

Egy Nyizsnyij Novgorod-i kereskedő fia, 1735-ben született, gyermekként apja lisztboltjában volt segéd. De a fiút nem az érdekelte, hogyan lehet pénzt keresni, hanem teljesen más módon. Szeretett mindenféle gépet, készüléket, gépészeti berendezést, amit maga szeretett volna megépíteni. De az egyetlen mechanizmus, amellyel a fiatalember megismerkedhetett, az óra volt. Annyira alaposan tanulmányozta mindenféle óra szerkezetét, a templom harangtornyán elhelyezett toronyóráktól a kakukkos fa faliórákig, hogy hamarosan maga is elkezdett mindenféle órát készíteni.
Végül libatojás méretű órát épített, ami Kulibinnak nagy hírnevet hozott.

Az óra nem csak az időt mutatta, ütötte az időt, fél és negyed órát, hanem óránként egy egész előadást játszott le az órában elhelyezett apró automata színházteremben. Ez volt az ember által valaha megalkotott legcsodálatosabb automata, és a feltalálónak több évnyi gondos munkába és találékonyságba került.

Amikor a szokatlan szerelőről szóló pletykák eljutottak Szentpétervárra, Kulibint a Tudományos Akadémia főszerelői posztjára nevezték ki. Itt mindenféle tudományos műszert kellett építenie és a hallgatókat megtanítania művészetére. Az Akadémián Kulibin által létrehozott műhelyekben kémszemüvegeket, távcsöveket, mikroszkópokat, pontos mérlegeket, barométereket, elektromos gépeket gyártottak. A fővárosban azonban Ivan Petrovicsnak még keményebben kellett dolgoznia a királyi udvarért. Vagy rendeltek neki egy emelőgépet, aztán egy tolószékes robogót a kövér királynőnek, aztán kényszerítették, hogy tűzijátékot készítsen az ünnepekre, aztán megparancsolták neki, hogy találjon módot a palota sötét folyosóinak megvilágítására, majd behívtak. néhány külföldi automatát javítani.

Az orosz szerelő zseniális találékonysággal teljesítette a királyi követelményeket, ami egyetemes csodálatot váltott ki. De ő maga is kerülte a tétlen udvari életet, nem kötött ismeretséget nemesekkel, nem vetette le paraszti ruháit, és csak arra gondolt, hogyan szolgálhatná munkájával és tehetségével a hétköznapi embereket, segíthetné őket a nehéz életben.

Szentpéterváron Kulibin felhívta a figyelmet a Néván átívelő állandó hidak hiányára, ami valóban katasztrófa volt a lakosság számára. Kora tavasszal és késő ősszel a hidakat eltávolították, télen át kellett kelniük a jégen. A Néva nagy mélysége és vizeinek erős sodrása azonban akkoriban leküzdhetetlen akadálynak tűnt egy állandó híd építésében, a főváros ideiglenes hidakkal, kompokon és hajókon való közlekedéssel gazdálkodott.

I. P. Kulibin portréja

Egy éles, tiszta és technikailag kifinomult elméjű ember, Kulibin, miközben az Akadémián dolgozott, egy ilyen híd építésén kezdett gondolkodni, amely nem igényel cölöpöket és támaszokat egy mély és viharos folyóba. Először arra gondolt, hogy a híd ívét rácsos rácsos cső formájában építi meg. A gazdaság egyedi láncszemek vagy rudak rendszere, amelyek csuklópántokkal vannak csukva. Megvan a geometriai változatlanság tulajdonsága, és így a szerkezetben egy szilárd szilárd testet helyettesít az anyag tömegének és térfogatának jelentős csökkenésével.

A tesztelt modell azonban nem elégítette ki Kulibint. Aztán elkezdett gondolkodni egy másik lehetőségen, és akkoriban a szentpétervári Vedomostiban olvasott egy üzenetet egy Angliában meghirdetett versenyről.

1772-ben a Londoni Királyi Társaság nemzetközi versenyt hirdetett egy ilyen híd legjobb modelljének megépítésére, "amely egyetlen ívből vagy boltozatból állna cölöpök nélkül, és a végei csak a folyó partján hagyták volna jóváhagyni. ." A nemzetközi hídépítő csapatra rátérve a britek nyilvánvalóan technikailag nagyon nehéznek tartották a javasolt feladatot, és ez igaz is volt. Bár egyíves hidak már régóta léteznek, a legnagyobb közülük - a Rajnán át Schiffhausennél - 60 méteres nyílás volt; az angolok ezzel szemben egy hidat akartak feldobni a Temzén, ahol egy egyíves hídnak négyszer-ötször nagyobb nyílásnak kellett volna lennie.

A KulibinaT által tervezett egyíves híd a Néván át

Kulibin most nem csak a fővárosi igények kielégítéséről szólt, hanem a világ minden tájáról érkező mérnökökkel való versenyről is. Ivan Petrovich teljes egészében egy nehéz feladat megoldásának szentelte magát, és már 1773-ban bemutatta híres projektjét, egy fából készült egyíves hídat a Néván keresztül.

Figyelembe véve a nagy mélységben, a folyó gyors áramlásával járó támaszok megépítésének nehézségeit, az orosz mérnök ragyogó bátorsággal és magával ragadó inspirációval oldotta meg a problémát. Javasolta a Néva blokkolását egy egynyílású, háromszáz méter hosszú, íves híddal, a partokon kőtámasztékkal. Nemcsak a nagy folyón átívelő egyíves híd problémájára jelentett megoldást, hanem ez volt a világ első rácsos rácsos hídja is, amelyet később olyan széles körben alkalmaztak a hídépítésben. Milyen nagy. egy orosz mérnök gondolatának bátorsága volt, abból ítélhető meg, hogy eddig a valaha épített legnagyobb egyíves fahídnak a svájci Limmat folyón átívelő, 119 méteres lyukú hidat tartják. 1788-ban és 1799-ben a franciák felégették.

Alekszandr-Sztepanovics Ersov, a Moszkvai Egyetem mechanika professzora, az orosz műszaki gondolkodás fejlődésének egyik legenergikusabb és legtekintélyesebb kutatója, egyik cikkében a „Kulibin boltív” Dmitrij Ivanovics Zsuravszkij által készített értékelését közvetíti:

„A zseni jelét viseli; a modern tudomány által a legracionálisabbnak elismert rendszer szerint épül fel; a hidat ív támasztja alá, hajlását egy átlós rendszer akadályozza meg, amit az oroszországi történések tudatlansága miatt amerikainak neveznek.

Zsuravszkij Dmitrij Ivanovics (1821-1891)

A Kulibin hídról alkotott véleménye különösen értékes számunkra, mert megállapítja hazánk prioritását egy átlós rendszer kialakításában, amelynek tanulmányozásán maga Zsuravszkij dolgozott a legtöbbet, és amelynek elméletét híres művében adta elő.

A. S. Ershov 1859-ben megjelent figyelemreméltó munkája, „A mechanikus művészet jelentőségéről és állapotáról Oroszországban” hatástalan maradt, bár abban a szerző nemcsak Kulibin, hanem számos művével kapcsolatban is helyreállította a történelmi igazságot. Orosz mechanika.

Az összes előzetes számítás elvégzése és sok kísérlet elvégzése után Kulibin megépítette hídjának körülbelül 30 méter hosszú modelljét. A modellt a legjelentősebb szentpétervári akadémikusok jelenlétében tesztelték.

A modell háromezer font terhelést is kibírt, ami számítások szerint a kitartás határa volt. Kulibin elrendelte, hogy további ötszáz fonttal növeljék a terhelést, és amikor nem volt elég rakomány az udvaron, mindenkit meghívott a hídra. A modell ezt a többletterhelést bírta. A tesztjelentésben rögzítették, hogy a projekt helyes volt, és teljesen lehetséges volt egy hidat építeni rajta a Néván keresztül, 140 sazhen, azaz körülbelül 300 méter fesztávval.

Kulibin projektje is teljes mértékben megfelelt a verseny feltételeinek, hiszen még a lyukat tekintve is nagyobb volt, mint amennyi a Temze befedéséhez kellett.

Felismerve, hogy a fahíd rövid életű, Kulibin 1799-ben előterjesztette a vashíd ötletét, majd 1818-ban megtervezte és modellt épített. Három nyílású íves híd volt, összesen 130 öl hosszúságban, hajók átjárójával a partoktól. Ennek a hídnak a kiváló modelljét, amelyet a Kommunikációs Intézet múzeumában őriztek, minden későbbi orosz hídépítő láthatott.

Mi Ivan Petrovics Kulibin érdeme?

A fahíd minőségileg új tervét adta meg, valamint részletes leírást adott ennek a legösszetettebb szerkezetnek a megvalósításához. Tervezőként számos új kísérletet honosított meg a gyakorlatban a szerkezet egyes részein, az általa erre kitalált eszközökkel. Nem korlátozódott csupán a kísérletekre, hanem felvázolta a szerkezet működésének elméletét a vizsgált modell szerint. Végül ő volt az első, aki felvetette a vas mint hidak anyagának kérdését abban az időben, amikor még az egész világ megelégedett a kővel és a fával.

Daniil Bernoulli orosz akadémikus, az akkori idők egyik legnagyobb elméje, miután üzenetet kapott a Kulibino hídmodell teszteléséről, megkérdezte tudósítóját:
„Kérem, tájékoztasson, mekkora a modell magassága a közepén a végtagjaihoz képest, és hogy ez a nagyszerű művész hogyan rakott le három és fél ezer fontot a modelljére.”
A Kulibin híd mérnöktörténeti esemény volt, és nagyban hozzájárult a hídépítés további fejlődéséhez.
Kulibin ötlete a vas hídépítésben való felhasználásáról hamarosan megvalósult, bár nem Oroszországban.

A vashíd legegyszerűbb formája a gerendahíd is. Ez egy speciális alapokra fektetett vasrács, amely függőleges irányban nyomást továbbít rájuk. Eleinte öntöttvas gerendákból készültek a rácsos tartószerkezetek, de hamarosan áttértek vasra.
Csöves vasgerendák sorozata alkotja a legegyszerűbb hidat, gyakran megtalálható a kis fesztávú vasutaknál; Az ilyen gerendák általában elnehezednek, és ezért az összefüggő függőleges falukat egy átmenő váltja fel, amely két sor lapos merevítőből áll: ezek egy része préseléssel, néhány feszítéssel működik. Az ilyen gerenda már átlós rácsos.
A gazdaságokat a híd teljes hosszában egészben fektetik le, vagy minden támasznál levágják. Az összeszerelés megkönnyítése érdekében a gerendás hidakról konzolos hidakra váltottak - a rácsos tartóik, miután az egyik fesztávot lefedték, a következőre lógnak. Két ilyen, függővégű fesztávolságú szerkezet, vagy „konzolos”, úgynevezett függesztett rácsozat köt össze, és a harmadik fesztávot fedi le.

A hídépítés a továbbfejlesztésében bonyolultabb, ívelt felső vagy alsó szálú rácsostartókra költözött. A hídépítőkkel szemben támasztott különféle követelmények arra kényszerítették őket, hogy olyan terveket alkossanak, amelyek megfelelnek ezeknek a követelményeknek. Ezek a követelmények annyira szélesek és heterogének, hogy a hídépítés művészetéről beszélhetünk. Sok hidat, különösen a nagyokat, eltérően építenek, rendeltetésétől, a hely adottságaitól stb.

A hidak építése a feladatnak megfelelő terhelés segítségével történő teszteléssel zárul. Az európai gyakorlatban előfordultak olyan esetek, amikor a hidak tönkrementek a tesztelés során. Az orosz gyakorlatban az ilyen események, legalábbis a nagy hidak építésénél, teljesen ismeretlenek.

A nagy nyílásokkal vagy nyílásokkal, könnyű és erős vasúti híd problémája teljes egészében felmerült az orosz mérnökök előtt már az első orosz autópálya - a Szentpétervár-Moszkva vasút - fektetésekor. Ezt a problémát Stanislav Valeryanovic Kerbedz és Dmitrij Ivanovics Zhuravsky teljesen megoldotta. Tevékenységük szorosan összefügg az első orosz vasutak építésével.

D. I. Zhuravsky fahídja a Verebinszkij-szakadékon keresztül

Verebinsky híd - egy híd a Verebinsky szakadékon és a Verebya folyón a Nikolaevskaya vasút Verebye állomása közelében (Szentpétervár - Moszkva). A megnyitás idején - Oroszország legmagasabb és leghosszabb vasúti hídja. D. I. Zhuravsky terve alapján épült 1851-ben.

9 fesztávú, fából épült, vaskötésekkel.

Ez pedig a Mstinsky híd. Az Msta folyó alatt.