Prvi ruski mehanik. Akademik in

Model, ki ga je zgradil Kulibin, je bil dolg 14 saženov in je bil desetina pravega mostu. Gradnja je trajala 17 mesecev. Vlada je za gradnjo tega modela namenila 3000 rubljev. Dejanski stroški modela so bili 3.524 rubljev 96 kopekov. Izumitelj je moral razliko plačati iz svojega denarja.

Model mostu je bilo treba preizkusiti. Večina akademikov ni verjela v možnost gradnje mostu, zasnovanega le z eksperimentalnimi metodami in izključno inženirsko intuicijo. Z združevanjem teorije in eksperimenta Kulibin s pomočjo vrvi in ​​uteži izvaja svoje poskuse in izračuna uporne sile posameznih delov mostu. V Kulibina je verjel le največji matematik tistega časa, akademik Euler. Vzame svoje risbe in matematične izračune ter jih skrbno preveri. Vsi izračuni so bili pravilni. Euler je svoje premisleke in izračune orisal v članku: »Enostavno pravilo, kako se naučiti iz modela lesenega mostu ali podobnega drugega stroja, ki mora nositi težo, ali je mogoče enako narediti v večjem modelu (oblici) «, ki ga je izdal v Mesečniku z navodili za leto 1776.

Večina članov komisije za testiranje mostov je bila prepričana, da se bo most zrušil. Most je bil naložen s 3 tisoč funtov tovora, kar je bila njegova največja konstrukcijska obremenitev. Model se ni sesul. Nato je Kulibin ukazal povečati obremenitev z zlaganjem opeke na most. Model je zdržal to dodatno obremenitev. Nazadnje so se na most povzpeli akademiki in člani komisije.

Poskusi so se nadaljevali. Most je bil testiran na neprekinjeno obremenitev. Model mostu je vzdržal vse metode preverjanja. Zbrani testni dnevnik je bil Katarini predstavljen z zaključkom o možnosti gradnje mostu čez Nevo z razponom 140 saženov. Catherine je naročila, da se oblikovalec nagradi z dva tisoč rubljev in da se model predstavi javnosti, ki je po številnih pričevanjih "tekla, da bi bila nad tem presenečena."

Odločitev za gradnjo mostu ni bila sprejeta. Model mostu je bil leta 1793 prepeljan na vrt Tavrijske palače, kjer so ga vrgli čez jarek. Po pripovedovanju sodobnikov je model mostu obstajal do leta 1804; Več informacij o usodi modela nimamo.

Takšna je tragična usoda enega največjih del inženirske in oblikovalske misli poznega 18. stoletja.

Da bi v celoti ocenili pomen mostu Kulibino v razvoju mostovniške tehnologije v 18. stoletju, lahko poudarimo, da sta najdaljši lesen most, dolg 119 metrov, zgradila brata Gruberman v opatiji Wettingen leta 1778. Šele leta 1813 je bil v Rusiji zgrajen prvi stalen lesen most čez Malo Nevko, ki pa je imel sedem razponov. Londonska akademija je leta 1772 objavila natečaj za ločni most, Kulibin pa je svoj most začel načrtovati veliko prej, že leta 1771 pa je bila pripravljena prva različica modela.

Iz poznejše Kulibinove korespondence je razvidno, da je bil izumitelj izjemno razburjen zaradi nepazljivosti carske vlade do njegovega projekta. Kulibin svojega projekta ni želel poslati v London, čeprav je projekt v celoti izpolnjeval vse pogoje natečaja. Kljub prisotnosti ogromne družine (imel je 12 otrok), ki je bila v hudi finančni stiski, si ni mogel predstavljati, da se bo njegovo dolgoletno trdo delo uresničilo ne v domovini, ampak v tujini.

Slavni znanstvenik Bernoulli, nekdanji član Ruske akademije, Kulibin sodobnik, odgovarja enemu od njegovih študentov, ki se je v Sankt Peterburgu seznanil s Kulibinovim modelom, piše: »Kaj mi govoriš o svojem samouku mehanik Kulibin o lesenem mostu čez Nevo, mi daje visoko mnenje o tem spretnem gradbeniku in mizarju, vzgojenem med preprostimi kmeti in je zaradi svojega vrhunskega znanja le nekakšen nagon. V teh delih se niti najmanj ne pokoravam čisti teoriji, ker je nemogoče dovolj našteti vse okoliščine, ki jih je treba nujno upoštevati: treba je tipati nešteto predmetov, ki ne dopuščajo nobenih natančnih definicij. Glavni graditelj se mora najpogosteje obrniti na svojo prirojeno hitro pamet. V tem prepoznam vso prednost, ki jo lahko ima tak človek, kot je Kulibin.

Nadalje Bernoulli piše, da ne more "premagati skepticizma glede mostu, torej tako, da lahko model med testiranjem prenese takšno breme - 3 tisoč funtov." »Prosim, povejte mi, kakšna je višina modela na sredini v primerjavi z njegovimi okončinami in kako je ta veliki umetnik naložil 3500 funtov teže na svoj model? Če bo sposobna zdržati še 500 funtov, ki ji jih je predlagal, potem bo to povišanje močan dokaz najsrečnejšega uspeha, ki se ga lahko obeta.

Veliko prej kot tuji znanstveniki začne Kulibin razmišljati o projektu železnega mostu, saj se je zavedal, da v tehničnem in ekonomskem smislu veliki leseni mostovi nimajo velike koristi.

Tako je vrednost Kulibinovega projekta v tem, da je ustvaril novo zasnovo mostu, razvil metode in instrumente za eksperimentalno študijo mostne konstrukcije, podal teorijo za testiranje mostu na modelu in prvi uporabil lastnosti poligona vrvi za izračun statično določenih sistemov. Samo to je dovolj, da smo prepoznani kot izjemni znanstvenik in inženir.

| |

Slavni mehanik samouk Ivan Petrovič Kulibin ni samo izumitelj originalne ure, vodne poti, vozička na pedala in drugih nenavadnih konstrukcij za svoj čas, ampak tudi avtor projekta edinstvenega enoločnega lesenega mostu čez Neva.

Kulibin je ustvaril projekt za velikanski lesen enoločni most čez Nevo, dolg 298 metrov. Višina mostu bi omogočala prehod ladij z jambori in jadri pod njim. Obalne opore naj bi bile kamnite, sam lok pa naj bi bil zgrajen iz robov položenih desk in povezanih s kovinskimi vijaki. Most je vključeval dve galeriji: zgornja je bila namenjena pešcem, spodnja pa za javni promet. Največji lesen most na svetu čez reko Limmat (Švica), zgrajen leta 1778, je imel le 119 metrov razpona.

Mnogi, tudi ugledni znanstveniki, so se na projekt samoukov odzvali z neprikritim skepticizmom. Nato je Kulibin ustvaril model mostu, ki je desetina njegove naravne velikosti (dolžine 30 metrov). Za preizkušanje je sestanek peterburške akademije imenoval strokovno komisijo.
27. decembra 1776 je potekal uradni preizkus modela mostu. Najprej so na model postavili obremenitev 3300 funtov, ki je po izračunih veljala za mejo. Velika večina znanstvenikov je bila prepričana, da model ne bo zdržal teže in sesula. Toda izumitelj, prepričan v moč modela, je dodal še 570 funtov. In "za večji dokaz" je sam Kulibin splezal na model in povabil vse člane strokovne komisije in delavce, ki so pripeljali tovor, naj mu sledijo.

28 dni je model stal pod težo 3870 funtov, kar je petnajstkrat več od lastne teže, vendar niso opazili nobenih znakov deformacije. To je bila sijajna zmaga za izumitelja. Toda v razmerah fevdalne Rusije je projekt I. P. Kulibina kljub pozitivni oceni komisije ostal neuresničen in je bil prepuščen pozabi.

Maketa mostu je bila najprej razstavljena na ogled na akademskem dvorišču, leta 1793 pa je bila prenesena v Tavrični vrt. 27. julija 1816 se je pokvarjen model sesul.

Model, ki ga je zgradil Kulibin, je bil dolg 14 saženov in je bil desetina pravega mostu. Gradnja je trajala 17 mesecev. Vlada je za gradnjo tega modela namenila 3000 rubljev. Dejanski stroški modela so bili 3.524 rubljev 96 kopekov. Izumitelj je moral razliko plačati iz svojega denarja.

Model mostu je bilo treba preizkusiti. Večina akademikov ni verjela v možnost gradnje mostu, zasnovanega le z eksperimentalnimi metodami in izključno inženirsko intuicijo. Z združevanjem teorije in eksperimenta Kulibin s pomočjo vrvi in ​​uteži izvaja svoje poskuse in izračuna uporne sile posameznih delov mostu. V Kulibina je verjel le največji matematik tistega časa, akademik Euler. Vzame svoje risbe in matematične izračune ter jih skrbno preveri. Vsi izračuni so bili pravilni. Euler je svoje premisleke in izračune orisal v članku: »Enostavno pravilo, kako se naučiti iz modela lesenega mostu ali podobnega drugega stroja, ki mora nositi težo, ali je mogoče enako narediti v večjem modelu (oblici) «, ki ga je izdal v Mesečniku z navodili za leto 1776.

Večina članov komisije za testiranje mostov je bila prepričana, da se bo most zrušil. Most je bil naložen s 3 tisoč funtov tovora, kar je bila njegova največja konstrukcijska obremenitev. Model se ni sesul. Nato je Kulibin ukazal povečati obremenitev z zlaganjem opeke na most. Model je zdržal to dodatno obremenitev. Nazadnje so se na most povzpeli akademiki in člani komisije.

Poskusi so se nadaljevali. Most je bil testiran na neprekinjeno obremenitev. Model mostu je vzdržal vse metode preverjanja. Zbrani testni dnevnik je bil Katarini predstavljen z zaključkom o možnosti gradnje mostu čez Nevo z razponom 140 saženov. Catherine je naročila, da se oblikovalec nagradi z dva tisoč rubljev in da se model predstavi javnosti, ki je po številnih pričevanjih "tekla, da bi bila nad tem presenečena."

Odločitev za gradnjo mostu ni bila sprejeta. Model mostu je bil leta 1793 prepeljan na vrt Tavrijske palače, kjer so ga vrgli čez jarek. Po pripovedovanju sodobnikov je model mostu obstajal do leta 1804; Več informacij o usodi modela nimamo.

Takšna je tragična usoda enega največjih del inženirske in oblikovalske misli poznega 18. stoletja.

Da bi v celoti ocenili pomen mostu Kulibino v razvoju mostovniške tehnologije v 18. stoletju, lahko poudarimo, da sta najdaljši lesen most, dolg 119 metrov, zgradila brata Gruberman v opatiji Wettingen leta 1778. Šele leta 1813 je bil v Rusiji zgrajen prvi stalen lesen most čez Malo Nevko, ki pa je imel sedem razponov. Londonska akademija je leta 1772 objavila natečaj za ločni most, Kulibin pa je svoj most začel načrtovati veliko prej, že leta 1771 pa je bila pripravljena prva različica modela.

Iz poznejše Kulibinove korespondence je razvidno, da je bil izumitelj izjemno razburjen zaradi nepazljivosti carske vlade do njegovega projekta. Kulibin svojega projekta ni želel poslati v London, čeprav je projekt v celoti izpolnjeval vse pogoje natečaja. Kljub prisotnosti ogromne družine (imel je 12 otrok), ki je bila v hudi finančni stiski, si ni mogel predstavljati, da se bo njegovo dolgoletno trdo delo uresničilo ne v domovini, ampak v tujini.

Slavni znanstvenik Bernoulli, nekdanji član Ruske akademije, Kulibin sodobnik, odgovarja enemu od njegovih študentov, ki se je v Sankt Peterburgu seznanil s Kulibinovim modelom, piše: »Kaj mi govoriš o svojem samouku mehanik Kulibin o lesenem mostu čez Nevo, mi daje visoko mnenje o tem spretnem gradbeniku in mizarju, vzgojenem med preprostimi kmeti in je zaradi svojega vrhunskega znanja le nekakšen nagon. V teh delih se niti najmanj ne pokoravam čisti teoriji, ker je nemogoče dovolj našteti vse okoliščine, ki jih je treba nujno upoštevati: treba je tipati nešteto predmetov, ki ne dopuščajo nobenih natančnih definicij. Glavni graditelj se mora najpogosteje obrniti na svojo prirojeno hitro pamet. V tem prepoznam vso prednost, ki jo lahko ima tak človek, kot je Kulibin.

Nadalje Bernoulli piše, da ne more "premagati skepticizma glede mostu, torej tako, da lahko model med testiranjem prenese takšno breme - 3 tisoč funtov." »Prosim, povejte mi, kakšna je višina modela na sredini v primerjavi z njegovimi okončinami in kako je ta veliki umetnik naložil 3500 funtov teže na svoj model? Če bo sposobna zdržati še 500 funtov, ki ji jih je predlagal, potem bo to povišanje močan dokaz najsrečnejšega uspeha, ki se ga lahko obeta.

Veliko prej kot tuji znanstveniki začne Kulibin razmišljati o projektu železnega mostu, saj se je zavedal, da v tehničnem in ekonomskem smislu veliki leseni mostovi nimajo velike koristi.

Tako je vrednost Kulibinovega projekta v tem, da je ustvaril novo zasnovo mostu, razvil metode in instrumente za eksperimentalno študijo mostne konstrukcije, podal teorijo za testiranje mostu na modelu in prvi uporabil lastnosti poligona vrvi za izračun statično določenih sistemov. Samo to je dovolj, da smo prepoznani kot izjemni znanstvenik in inženir.

| |

Leta 1772 je Kraljeva akademija znanosti v Londonu podelila nagrado tistemu, ki je ustvaril najboljši model mostu, ki bi bil sestavljen iz enega samega oboka brez pilotov ali obokov in bi stal na bregovih reke le s svojimi konci. Ko je o tem prebral v časopisu, se je Kulibin lotil projekta takšnega mostu čez Nevo. Dejstvo je, da enoločnega mostu ni bilo treba dvigniti. Zato je bilo za Sankt Peterburg, ki je prejel veliko različnih ladij, to bilo nujno.

Čez Bolšo Nevo ni bilo niti enega stalnega mostu - niti kamnitega niti lesenega -, ki bi povezoval Zimsko palačo z Vasiljevskim otokom. Stalni most bi močno olajšal življenje peterburžanov, kot je sam Kulibin decembra 1772 zapisal v peticiji, naslovljeni na poddirektorja Akademije znanosti:

Od začetka svojega prihoda v Sankt Peterburg, daljnega leta 1769, sem v spomladanskem času na zadnji poti po rekah, predvsem pa ob Veliki Nevi, družbi, videl številne pogubne dogodivščine. Veliko ljudi, ki potrebujejo prehod po njej, gre z velikim strahom, nekateri pa so tudi izgubili življenje: med procesijo močnega ledu spomladi in jeseni se prevoz čolnov dogaja z velikim strahom in ta tesnoba se po dolgem času nadaljuje. čas ... Glede na vse te in druge nevšečnosti sem začel iskati način, kako narediti most ...

Ustanovljena je bila komisija, ki jo je vodil Domashnev po navodilih L. Eulerja. Vključeval je najuglednejše fizike in matematike Akademije: S.K. Kotelnikov, Johann Albrecht Euler, S.Ya. Rumovsky, pa tudi spremljevalci Nikolaj Fus in M.E. Golovin. Dne 4. marca 1776 je komisija prejela naročilo za obravnavo Kulibinovih projektov.

Model mostu je bil testiran 27. decembra 1776. Model je bil zgrajen v merilu 1/10 glede na ocenjeno dolžino mostu 140 sežnjev (torej dolg je bil 14 sežnov) in je bil sestavljen iz 12.908 lesenih delov, 49.650 železnih vijakov in 5.500 železnih obročev. Ta model je vzdržal testno obremenitev 28 dni brez vidnih poškodb. Test modela Kulibin je vzbudil zanimanje, zato je bilo poleg znanstvenikov veliko gledalcev. Malo pred tem so svoje delo predstavili znani inženirji, vendar njihovi dizajni niso mogli vzdržati izračunane resnosti. Na kaj se lahko nadeja samouk? Sijajno občinstvo se je pomerilo v duhovitosti.

Ko so pripravljeno železo položili na most, je nastala tišina – most je stal. Na dvorišču je ostalo nekaj tisoč opek. Tudi njih so odložili. Kulibin je nato občinstvo povabil, naj se povzpnejo na preobremenjen most. Nato je prosil delavce, naj se pridružijo. Tiho so vsi skupaj večkrat šli skozi strukturo. Stroški! Največji matematik stoletja Leonhard Euler je obsijano stisnil roko Kulibinu:

Zdaj nam morate samo zgraditi stopnišče v nebesa!

Po uspešnih testih in "odobritvi" akademikov je ta čudež tehnologije pritegnil pozornost meščanov, ki so se nameravali zagledati v model, vendar se niti Katarina II niti kateri koli od pomembnih uradnikov na njenem dvoru ni mudilo seznaniti. s tem izumom. "Sankt-Peterburgskiye Vedomosti" z dne 10. februarja 1777 so mu dali izjemno visoko oceno:

Ta izvrsten umetnik, ki ga je narava ustvarila z močno domišljijo, združeno s pravičnostjo uma in zelo doslednim sklepanjem, je bil izumitelj in izvajalec modela lesenega mostu, ki ga je mogoče zgraditi na 140 saženih, torej na širini reke Neve, na tistem mestu, kjer je običajno zgrajen most čez njo. Ta model je bil izdelan na 14 saženih, zato je vseboval desetino zamišljenega mostu, o katerem je pričala Sanktpeterburška akademija znanosti 27. decembra 1776 in se je na nepričakovani užitek Akademije izkazalo, da je popolnoma in demonstrativno pravilno za to delo v realni velikosti.

Domnevno je pozneje v članku pisalo, da je Kulibin sam izumil in razvil pravila za testiranje svojega modela: "Ta pravila so bila popolnoma podobna tistim, ki jih je slavni gospod Euler, lokalni akademik, pozneje izdelal iz mehanskih temeljev ...". In tu končno pridemo do vprašanja, kakšno vlogo je dejansko imel Euler pri teh testih.

Glavno vprašanje ni bilo, kako logična so bila tehnična načela modela Kulibino - navsezadnje je tu model, ki je javno razstavljen in odlično prenese obremenitev. Vprašanje je bilo, kako preiti z modela na pravi most. Kulibinov argument je temeljil na preprosti aritmetiki. Model je dolg 14 sežnjev, torej njegova velikost je 1/10 velikosti načrtovanega mostu, v njem pa so upoštevana vsa razmerja. Tehta 330 funtov in je zasnovan za obremenitev, ki je devetkrat večja od teže, to je 2970 funtov. Toda za udobje izračunov je Kulibin - ne pozabite na omejitve svojega teoretičnega znanja - izhajal iz dejstva, da bi moral most tehtati 3300 funtov, vključno s težo modela. Triindvajset let pozneje je v kratkem opisu mostu svoje izračune navedel takole:

Iz tega je zdaj že priročno določiti resnost pravega mostu, ob predpostavki, da bi moral biti v vsem podoben modelu, zgrajen iz istega gozda in števila dreves, ker je treba pomnožiti le 330 funtov [ov] oz. težo modela je treba kubično pomnožiti, to pomeni, da bo prvih 10 yu izšlo s prikazanim tovornim listom z maso modela 3300 funtov, če to številko pomnožimo tudi z 10., bo izšlo 33.000 funtov, in to bo tudi pomnožimo s tretjino z 10, zakaj bo kocka vsebine v resničnem mostu ustvarila težo 330.000 funtov, in če model ni dvignil več kot navedenih 3300 funtov teže, potem je s tem dokazala, da pravi most bi nosil samo svojo težo, iz tovornega lista pa bi se moral, čeprav majhne teže, zrušiti. Če bi model lahko dvignil utež proti svoji 20-krat več, to je, kar bi bila na splošno obremenitev modela 6600 funtov, potem bi moral pravi na sebi dvigniti enako težo, kot ima svojo težo , torej 330.000 funtov ... Posledično je poleg 3300 funtov [ov] gravitacije, ki je potrebna za zagotovitev stojnosti praznega mostu, na njem ležalo 570 funtov presežne gravitacije, ki je s kvadratnim množenjem dokazala, da je bi bilo mogoče brez dvoma prenesti uteži, ki ustrezajo celotnemu mostu na pravi most 57 000 funtov..

Iz tega izračuna je sledilo, da bi morala enakomerno porazdeljena teža 570 funtov z majhno stopnjo napake zadostovati za določitev resnične teže pravega mostu. Vendar pa način argumentacije pove veliko. Besedilo je bilo napisano v ruščini triindvajset let pozneje - okorno, besedno, z veliko nepotrebnega ponavljanja. Tudi tako preprost matematični postopek, kot je dvig deset na kocko, je razstavljen na več stopenj.

Eulerjev odgovor je bil napisan leta 1775 in objavljen v "Komentarjih" Akademije znanosti leta 1776 (in leta 1777 se je pojavil povzetek v ruščini). Čeprav je bil Eulerjev odgovor objavljen v latinščini v uradni publikaciji Akademije znanosti in je znanstvenik obravnaval problem na najvišji ravni posploševanja in abstrakcije, v preambuli več kot jasno pove, da je naloga gradnje mostu čez Nevo spodbudila naj izračuna. Da ne bi v celoti reproducirali vseh matematičnih izračunov, bomo le poudarili, da po predstavitvi osnovnih načel problem reducira na iskanje razmerja med z in λ (kjer je λ faktor skaliranja in z- število, s katerim želite pomnožiti težo tovora), opisano s formulo:

z 900+16= (900+30λ)/2λ

Zanimivo je omeniti, da je to razmerje nelinearno, to pomeni, da manjši kot je most, večji mora biti faktor skaliranja za kompenzacijo napetosti, ki jo ustvari b o velika razlika od dejanske velikosti mostu. Kar zadeva Kulibina, ni ohranjena nobena pisna potrditev pogovora o tej temi med njim in Eulerjem, vendar so njihovi rezultati za ta specifičen model zbližati. Očitno je, da Kulibin Eulerjevih izračunov ni uporabil kot osnovo za lastne izračune, akademiki pa so Kulibinove lastne izračune vedno prezrli. Tako sta tako Euler kot Kulibin prišla do zaključka, da bo Kulibin most zdržal obremenitev, vendar iz različnih razlogov.

O načelih sorazmernega povečevanja modelov so v znanstvenem svetu močno razpravljali. Najbolj zanesljiv vir informacij o tem, kako je akademska elita, torej nosilci »visokega« matematičnega znanja, povezana s Kulibinovim podvigom, je korespondenca med Eulerjevim starim prijateljem Daniilom Bernoullijem, ki je takrat živel v Baslu, in Eulerjevim tajnikom Nikolajem. Fus. Fus je prispel v Sankt Peterburg leta 1773 na priporočilo Bernoullija, kot pomočnik že slepega Eulerja. Živel je v Eulerjevi hiši, prepisoval v zvezke, kar je Euler zapisal z velikimi črkami s kredo na mizi, pomagal mu je pri pripravi številnih pomembnih del – vključno z akromatskim teleskopom. Pri projektu mostu je prvič deloval kot strokovnjak Akademije. Fus prvič omenja Kulibina v pismu Bernoulliju z dne 5. januarja 1777, teden dni po začetku testov:

Že nekaj časa imamo tukaj toliko projektov za gradnjo mostu čez Nevo, da je to podjetje postalo skorajda predmet posmeha. Vendar pa akademski mehanik Kulibin, ki si zasluži, da ga poznamo po neverjetnosti dejstva, da se je iz preprostega kmeta spremenil v resnično izjemno osebo zahvaljujoč srečnemu razpoloženju, ki ga je narava prejela za umetnost mehanike, in ki, brez zunanje pomoči že ustvaril mojstrovine, zaradi česar je javnost prisilila občudovati njega in njegov model, na katerem ne neha delati. To je model enoločnega mostu čez Nevo, širok 1057 angleških metrov. Kulibin, popolnoma neizkušen v matematiki, je ugotovil, ne vem kako, da mora biti krivulja njegovega loka v obliki verižne mreže, da njegov model tehta 333 funtov, da se elementi, ki sestavljajo most, enakomerno zmanjšujejo in dosledno v vse smeri [na sredino] in končno, da mora model njegovega mostu prenesti obremenitev 3300 funtov, da lahko most prenese svojo težo. Herr Euler je našel enako a priori v argumentu, ki ga bo vseboval dvajseti zvezek naših Komentarjev. [Euler] je delal več kot eno leto in ga pred kratkim končal.

Bernoullijev odgovor z dne 7. junija 1777 razvija temo nasprotja med Kulibinovim "mužiškim" izvorom in tradicijami visoke znanosti, ki jih predstavlja Euler:

Dejstvo, da mi govorite o svojem rojenem mehaniku, gospodu Kulibinu, o lesenem mostu čez Bolšo Nevo, ki ima širino 1057 angleških čevljev, me navdihuje z visokim mnenjem o tem nadarjenem gradbeniku in veščem mizarju, vzgojenem med navadnih kmetov in dolguje svoje najvišje znanje samo vrsti intuicije... Zdi se mi, da je najpomembnejša umetnost izbira lesa, z največjo natančnostjo vseh velikosti... konice in pravilno narejeni rezi ... Ta širina Neve se mi zdi pretirano in priznam, da si nikoli ne bi upal govoriti za gradnjo takega mostu, razen če bi bila med enim in drugim bregom Neve zgrajena dva ali tri kolišča, ki most delijo na tri. ali štiri približno enake dele ... Glavni graditelj se mora največkrat zanesti na lasten instinkt. Tukaj čutim vso korist, da imam osebo, kot je Kulibin, ki jo spoštujem, vendar ne morem premagati svojega nezaupanja, ko gre za tako ogromen most. Ali je mogoče biti prepričan, da hude zmrzali, značilne za to državo, ne bodo kršile gradnje mostu? Konec koncev bi lahko bil najmanjši stisk vseh delov zanj usoden. Povejte mi, prosim, kolikšna je višina modela na sredini v primerjavi s konci in na kakšen način točno veliki mojster razdeli tistih 3500 funtov, s katerimi je naložil svoj model? Če bi model zdržal še 500 kilogramov, ki mu jih je nameraval naložiti, bi bil to izjemno močan dokaz možnega uspeha. V svojem času sem opravil veliko raziskav o trdnosti in odpornosti lesa in izkušnje so vedno potrdile moje rezultate; vendar še vedno dvomim o odpornosti nosilca znane dolžine, pravokotnega in močno stisnjenega v vzdolžni smeri, dokler se ta žarek ne začne upogibati, ali kakšne obremenitve se steber, postavljen strogo pokončno, ne more zlomiti pod svojo težo? Rad bi, da vam vaš slavni mehanik poda svoje mnenje o enem ali dveh primerih; Želim samo grobo oceno.

Zdi se, da Fus te zahteve Kulibinu nikoli ni posredoval. Namesto tega je Bernoulliju poslal še eno pohvalno pismo Kulibinu, v katerem je Bernoullija pozval, naj se ne zateka k analogiji s podobnimi modeli iz Švice in Irske: »Kulibinov model ni podoben ničemur, kar sem videl. To je preveč zapleteno, da bi ga opisali z nekaj besedami, in to, kar bi vam lahko povedal o njegovi ideji, pa naj bo še tako nepopolna, bi morda uničilo dobro mnenje, o katerem vam želim, da ji daste." Vendar se je pohitel izogniti končni odobritvi projekta, pri čemer je opozoril, da so akademiki v svojem poročilu Kulibinu zasipali »vsako pohvalo, ki si jo zaslužita njegov trud in umetnost, čeprav niso dali odgovora na številne okoliščine, ki bi se lahko zgodile med izvedbo projekta in da morda ne bo izvedljiv." Takšnih okoliščin je bilo ogromno - med drugim je šlo za to, da bi dobili les ustrezne kakovosti in v štirih do petih mesecih poletne gradbene sezone v Sankt Peterburgu v celoti dokončali gradnjo mostu.

V izogib neposrednemu odgovoru se je Akademija pravzaprav odločila, da v Sankt Peterburgu ne bo lesenega mostu. Seveda so bili vsi argumenti proti mostu znani že dolgo, preden je Kulibin začel graditi svoj model - kar je, mimogrede, samo po sebi prineslo zajeten znesek 3244 rubljev - in zdi se, da je bilo vse to neumnost s testiranjem modela zaznano. na sodišču kot čisto akademska zadeva. Princesa Daškova je naročila, da se model postavi na javni ogled. Kulibin je nasprotoval; jasno je, da bi bilo zelo težko prepeljati tako velik model - in to, opozoriti je treba, prav zato, ker ni bilo mostu čez Nevo. Na koncu jo je Kulibin na lastne stroške prepeljal na ozemlje palače Tauride (kasneje so mu kljub temu povrnili stroške - 503 rubljev). Model je stal več kot štirideset let, od tega prvih 23 let ni bilo treba popravljati, in je bil junija 1816 uničen. Kulibin, ko se je upokojil in se vrnil v Nižni, je nadaljeval z razvojem projektov za mostove - tokrat kovinske in čez Volgo. Toda ti načrti, tako kot ideja o lesenem mostu leta 1776, niso bili uresničeni.

Mostovi v starodavni Rusiji. Veliki kamniti most v Moskvi leta 1687. Ivan Petrovič Kulibin in njegov most čez Nevo

Hitra rast železniških komunikacij, polaganje novih in novih železnic je povzročilo številne raznolike tehnične težave.

Največja od teh nalog v zgodnji fazi gradnje železnice je iskanje novih sredstev za premagovanje vodnih ovir.

Seveda so se ob cestah pojavile tudi mostne konstrukcije. Konec koncev je prvo drevo, ki je srečno padlo čez potok ali sotesko, že postalo najpreprostejši tip nosilnega mostu. Skala, ki se je zrušila v isti potok, bi lahko namigovala na zamisel o kamnitem mostu. V tisočletji zgodovine gradnje cest je umetnost gradnje mostov dosegla določeno stopnjo popolnosti in zasnovi tovrstnih objektov so postali izjemno raznoliki.

A mostovi, namenjeni pešcem in vozom, niso bili primerni za železniški promet. Za premagovanje vodnih ovir je železniški promet potreboval lahke in močne mostove, ki so zdržali zelo velike obremenitve. Za prečkanje širokih rek so se pešci in vagoni lahko zatekli k trajektom; železniški promet se ni mogel zadovoljiti s takšnim prehodom in je zahteval mostne konstrukcije brez primere dolžine.
Rešitev problema železniškega mostu pripada ruski inženirski in tehnični misli.

Obilje rek, številne grape in žlebovi predstavljajo našo značilno geografsko značilnost, graditelje mostov pa omenja že Ruska Pravda, zbirka legalizacij iz leta 1020.

Plavajoči most v Pskovu

Stari okvir plavajočega mostu z razglednice. Na levi je kapela.

Ob velikem številu gozdnega bogastva je bil les v Rusiji seveda glavni gradbeni material, za starodavno rusko inženirstvo pa je značilna predvsem raznolikost lesenih konstrukcij. V Rusiji je bila lesena mostogradnja še posebej razvita, iz debelih hlodov, vezanih v splave s kritino, pa niso gradili le plavajočih ali "živih mostov", temveč tudi nosilne mostove.

Plavajoči most čez Dneper v Kijevu, zgrajen pod Vladimirjem Monomahom, je omenjen v analih iz leta 1115. Dmitrij Donskoy je med obleganjem tega mesta zgradil mostove čez Volgo v Tverju in leta 1380 - čez Don, na polju Kulikovo.

V Novgorodu je že od nekdaj obstajal stalni most čez Volhov, na katerem so potekali spopadi med prebivalci obeh strani reke. Uničenje tega mostu zaradi zanašanja ledu je omenjeno v Novgorodski kroniki leta 1335.

Trajni leseni mostovi so bili podprti v obliki močnih grebenov s prehodnim delom v obliki trikotnika za uspešnejši boj proti ledu. Napolnjene so bile s kamnom. Razpone so pokrili s hlodi, kot tramovi. Plošče niso bile uporabljene, saj so bile predrage.

Leseni mostovi predstavljajo njihovo najzgodnejšo obliko. Sprva so jih gradili preprosto iz tramov, nato so jih začeli utrjevati z opornicami, nato pa so se sredi 18. stoletja pojavili obokani mostovi, iz podbojev in upognjenih tramov, povezanih v oboke.

Nato so izumili nove konstrukcije in verjetno se bodo leseni mostovi gradili zelo dolgo, zlasti v gozdovih bogatih regijah. Res je, da je les podvržen razpadanju in je požarno nevaren, vendar so v zadnjem času našli in uporabili veliko ognjeodpornih in proti gnilobe sredstev.

Za razliko od tujih nosilnih in opornih mostov so vsi ruski leseni mostovi zgrajeni iz okroglega lesa, kar zahteva posebno spretnost pri urejanju odsekov in križišč, po drugi strani pa daje konstrukciji lepši videz in znatno poveča njeno trdnost.

Dolgo so se gradili tudi kamniti mostovi. Na rimskih avtocestah so ohranjeni ostanki izjemno močnih obokanih mostov.
Kamniti most čez reko Moskvo, zgrajen leta 1687, je dolgo časa veljal za "osmo čudo sveta". Bila je čudovita zgradba.

Osmo čudo sveta je Veliki kamniti most na reki Moskvi, ki ga je leta 1687 zgradil neznani ruski mojster.

Most je bil sestavljen iz sedmih rečnih in dveh obalnih razponov, dolgih sto štirideset metrov in širine dvaindvajset metrov. Na enem koncu mostu je bil visok kamnit stolp s šestimi obokanimi prehodi. V stolpu je bila pisarna neke vrste reda, pod njo pa trgovina. Na samem mostu, ki je s svojo širino navdušil vse, so bile kamnite kamre s trgovinami, lokali in carino.

Kasneje je bil namesto tega mostu zgrajen železni most po projektu inženirja K.N. te stavbe.

Mojstrovina lesenega mostogradnje je projekt in maketa znamenitega mostu iznajdljivega mehanika Ivana Petroviča Kulibina čez Nevo.

Sin nižnjenovgorodskega trgovca, rojen je bil leta 1735 in je bil kot otrok pomočnik v očetovi trgovini z moko. Toda fanta ni zanimalo, kako zaslužiti denar, ampak na povsem drugačen način. Rad je imel vse vrste strojev, naprav, mehanskih naprav, ki si jih je želel izdelati sam. Toda edini mehanizem, s katerim se je mladenič potem lahko seznanil, je bila ura. Tako temeljito je preučil zgradbo vseh vrst ur, od stolpnih ur na cerkvenem zvoniku do lesenih stenskih ur s kukavico, da je kmalu začel sam izdelovati vse vrste ur.
Na koncu je zgradil uro v velikosti gosjega jajca, ki je Kulibinu prinesla veliko slavo.

Ura ni samo kazala časa, odbila uro, pol in četrt ure, ampak je vsako uro odigrala celo predstavo na majhnem avtomatskem gledališču, ki se nahaja v uri. To je bil najbolj neverjeten avtomat, kar jih je človek kdaj ustvaril, in je izumitelja stal več let mukotrpnega dela in iznajdljivosti.

Ko so govorice o nenavadnem mehaniku prišle do Sankt Peterburga, je bil Kulibin imenovan na mesto glavnega mehanika na Akademiji znanosti. Tu je moral zgraditi vse vrste znanstvenih instrumentov in učiti študente svoje umetnosti. V delavnicah, ki jih je na Akademiji ustvaril Kulibin, so izdelovali vohunske stekle, teleskope, mikroskope, natančne tehtnice, barometre in električne stroje. Vendar pa se je moral Ivan Petrovič v prestolnici še bolj potruditi za kraljevi dvor. Ali so mu naročili dvižni stroj, nato invalidski skiro za debelo kraljico, potem so ga prisilili, da je pripravil ognjemet za veselice, nato so mu naročili, naj najde način, kako osvetliti temne hodnike v palači, potem so poklicali nekaj tujih avtomatov za popravilo.

Ruski mehanik je z iznajdljivo iznajdljivostjo izpolnil kraljeve zahteve in povzročil vsesplošno občudovanje. Sam pa se je izogibal praznemu dvornemu življenju, ni sklepal poznanstev s plemiči, se ni slekel kmečkih oblačil in je mislil le na to, kako bi lahko s svojim delom in talentom služil navadnim ljudem, jim pomagal v težkem življenju.

Kulibin je v Sankt Peterburgu opozoril na pomanjkanje stalnih mostov čez Nevo, kar je bilo za prebivalstvo res katastrofa. Zgodaj spomladi in pozno jeseni so mostove odstranili, pozimi so morali prečkati led. Toda velika globina Neve in močan tok njenih voda sta se takrat zdeli nepremostljiva ovira za gradnjo trajnega mostu, prestolnica pa se je zadovoljila z začasnimi mostovi in ​​prevozom na trajektih in čolnih.

Portret I. P. Kulibina

Človek ostrega, jasnega in tehnično prefinjenega uma, Kulibin je med delom na Akademiji začel razmišljati o zasnovi takšnega mostu, ki ne bi zahteval vgradnje pilotov in podpor v globoki in nevihtni reki. Sprva je razmišljal, da bi lok mostu zgradil v obliki rešetkaste rešetkaste cevi. Kmetija je sistem posameznih členov ali palic, ki so združeni s tečaji. Ima lastnost geometrijske nespremenljivosti in tako nadomešča trdno trdno telo v strukturi z znatnim zmanjšanjem teže in prostornine materiala.

Preizkušeni model pa Kulibina ni zadovoljil. Potem je začel razmišljati o drugi možnosti in takrat je v Sankt Peterburgu Vedomosti prebral sporočilo o razpisanem tekmovanju v Angliji.

Leta 1772 je londonska kraljeva družba objavila mednarodni natečaj za izgradnjo najboljšega modela takšnega mostu, "ki bi bil sestavljen iz enega samega loka ali oboka brez pilotov in bi bil odobren s svojimi konci le na bregovih reke ." Če se obrnemo na mednarodno ekipo graditeljev mostov, so Britanci očitno menili, da je predlagana naloga tehnično zelo težka, in to je bilo res. Čeprav enoločni mostovi obstajajo že dolgo, je največji med njimi - čez Ren pri Schiffhausnu - imel odprtino oziroma razpon 60 metrov; Angleži pa so nameravali vreči most čez Temzo, kjer bi moral imeti enoločni most štirikrat ali petkrat večjo odprtino.

Enoločni most čez Nevo, ki ga je zasnoval KulibinaT

Zdaj za Kulibina ni šlo le za zadovoljevanje potreb prestolnice, ampak tudi za tekmovanje z inženirji z vsega sveta. Ivan Petrovič se je v celoti posvetil reševanju težke naloge in že leta 1773 predstavil svoj znameniti projekt lesenega enoločnega mostu čez Nevo.

Ob upoštevanju težav pri gradnji podpor na velikih globinah s hitrim tokom reke je ruski inženir problem rešil z briljantnim pogumom in privlačnim navdihom. Predlagal je blokiranje Neve z obokanim mostom enega razpona, dolgim ​​tristo metrov, s kamnitimi podporami na bregovih. To ni bila samo rešitev problema enoločnega mostu čez veliko reko, bil je tudi prvi most na svetu iz rešetkastih rešetk, ki so se kasneje tako široko uporabljale pri mostogradnji. Kako velik. je bil pogum misli ruskega inženirja, lahko sodimo po tem, da je do zdaj največji enoločni lesen most, ki je bil kdaj zgrajen, most s 119 metri luknje čez reko Limmat v Švici, zgrajen leta 1788 in leta 1799 požgali Francozi.

Aleksander-Stepanovič Eršov, profesor mehanike na moskovski univerzi, eden najbolj energičnih in avtoritativnih raziskovalcev razvoja ruske tehnične misli, v enem od svojih člankov posreduje takšno oceno "Kulibinovega loka", ki jo je dal Dmitrij Ivanovič Žuravski:

»Nosi znamenje genija; zgrajen je po sistemu, ki ga sodobna znanost priznava kot najbolj racionalnega; most je podprt z lokom, njegovo upogibanje preprečuje diagonalni sistem, ki ga zaradi nepoznavanja dela v Rusiji imenujemo ameriški.

Žuravski Dmitrij Ivanovič (1821 - 1891)

Njegovo mnenje o Kulibinskem mostu je za nas še posebej dragoceno, saj določa prednostno nalogo naše države pri ustvarjanju diagonalnega sistema, na preučevanju katerega je največ delal sam Zhuravsky in teorijo, ki jo je podal v svojem znamenitem delu.

Izjemno delo A. S. Ershova "O pomenu strojne umetnosti in njenem statusu v Rusiji", objavljeno leta 1859, je ostalo brez vpliva, čeprav je avtor v njem obnovil zgodovinsko resnico ne le v zvezi s Kulibinom, ampak v zvezi s številnimi Ruski mehaniki.

Ko je opravil vse predhodne izračune in opravil veliko eksperimentov, je Kulibin zgradil model svojega mostu, dolg približno 30 metrov. Model je bil preizkušen v prisotnosti najvidnejših akademikov iz Sankt Peterburga.

Model je zdržal obremenitev tri tisoč funtov, kar je bila po izračunu meja njegove vzdržljivosti. Kulibin je ukazal povečati obremenitev še za petsto funtov, in ko na dvorišču ni bilo dovolj tovora, je vse prisotne povabil, naj se povzpnejo na most. Model je zdržal to dodatno obremenitev. V testnem poročilu je bilo zapisano, da je bil projekt pravilen in da je na njem povsem mogoče zgraditi most čez Nevo z razponom 140 saženov, torej približno 300 metrov.

Tudi Kulibinov projekt je v celoti izpolnjeval pogoje natečaja, saj je bil tudi glede na luknjo večji, kot je bilo potrebno za pokrivanje Temze.

Zavedajoč se, da je leseni most kratkotrajen, je Kulibin leta 1799 predstavil idejo železnega mostu, leta 1818 pa ga je izdelal in izdelal model. Bil je obokani most s tremi razponi, v skupni dolžini 130 sežnov, s prehodom za ladje ob obali. Odličen model tega mostu, ki ga hranijo v muzeju Inštituta za zveze, so si lahko ogledali vsi poznejši ruski mostisti.

Kakšna je zasluga Ivana Petroviča Kulibina?

Podal je kakovostno novo zasnovo lesenega mostu, skupaj s podrobnim opisom del za izvedbo te najbolj zapletene konstrukcije. Kot oblikovalec je v prakso uvedel številne nove poskuse na posameznih delih konstrukcije, pri čemer je za to uporabil naprave, ki jih je izumil sam. Ni se omejil zgolj na eksperimente, ampak je orisal teorijo delovanja konstrukcije glede na model, ki se testira. Končno je bil prvi, ki je postavil vprašanje železa kot materiala za mostove, v času, ko je bil ves svet še zadovoljen s kamnom in lesom.

Daniil Bernoulli, ruski akademik, eden največjih umov tistega časa, je po prejemu sporočila o testiranju modela mostu Kulibino vprašal svojega dopisnika:
"Prosim, sporočite mi, kakšna je višina modela na sredini v primerjavi z njegovimi okončinami in kako je ta veliki umetnik na svoj model naložil tri tisoč funtov in pol teže."
Kulibin most je bil dogodek v zgodovini inženirstva in je močno prispeval k nadaljnjemu razvoju mostogradnje.
Kulibinova ideja o uporabi železa pri gradnji mostov se je kmalu uresničila, čeprav ne v Rusiji.

Najenostavnejša oblika železnega mostu je tudi nosilni most. Gre za železno ograjo, ki je položena na posebne temelje in nanje prenaša pritisk v navpični smeri. Sprva so bili nosilci izdelani iz litoželeznih tramov, kmalu pa so prešli na železne.
Serija cevastih železnih tramov tvori najpreprostejši most, ki ga pogosto najdemo na železnicah z majhnimi razponi; na splošno takšni nosilci postanejo težki, zato je njihova neprekinjena navpična stena zamenjana s skoznjo, ki jo sestavljata dve vrsti ravnih opornic: nekateri delujejo v stiskanju, drugi v napetosti. Takšen žarek je že diagonalni nosilec.
Kmetije so položene cele vzdolž celotne dolžine mostu ali razrezane na vsakem oporišču. Zaradi lažje montaže so prešli z nosilnih mostov na konzolne mostove - njihovi nosilci, ki so pokrili en razpon, visijo nad naslednjim. Dve takšni razponski konstrukciji z visečimi konci ali "konzoli" sta povezani s tako imenovano visečo rešetko in pokrivata tretji razpon.

Mostogradnja se je v svojem nadaljnjem razvoju preselila na bolj zapletene nosilce z ukrivljeno zgornjo ali spodnjo tetivo. Različne zahteve za graditelje mostov so jih prisilile, da so ustvarile načrte, ki izpolnjujejo te zahteve. Te zahteve so tako široke in raznolike, da lahko govorimo o umetnosti gradnje mostov. Veliko mostov, predvsem velikih, je zgrajenih različno, odvisno od namena, pogojev kraja itd.

Gradnja mostov se konča z njihovim testiranjem z obremenitvijo, ki ustreza nalogi. V evropski praksi so bili primeri uničenja mostov med njihovim testiranjem. V ruski praksi so takšni incidenti, vsaj pri gradnji velikih mostov, popolnoma neznani.

Problem železniškega mostu z velikimi odprtinami oziroma razponi, lahki in močni, se je v celoti pojavil pred ruskimi inženirji že pri polaganju prve ruske avtoceste - železnice Sankt Peterburg-Moskva. Ta problem sta v celoti rešila Stanislav Valeryanovič Kerbedz in Dmitrij Ivanovič Žuravski. Njihova dejavnost je tesno povezana z gradnjo prvih ruskih železnic.

Lesen most D. I. Žuravskega čez Verebinsko grapo

Verebinsky most - most čez Verebinsky grapo in reko Verebya v bližini postaje Verebye na železniški progi Nikolaevskaya (Sankt Peterburg - Moskva). V času odprtja - najvišji in najdaljši železniški most v Rusiji. Zgrajena po projektu D. I. Žuravskega leta 1851.

Ima 9 razponov, zgrajenih iz lesa, z železnimi vezmi.

In to je Mstinski most. Pod reko Msta.