Kulibin neyi icat etti?

2024 Yazar: Seth Attwood | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-16 16:18

Kulibin'in büyük bir Rus mucit, tamirci ve mühendis olduğunu herkes bilir. Soyadı uzun zamandır Rusça'da ortak bir isim haline geldi. Ancak, yakın tarihli bir anketin gösterdiği gibi, yanıt verenlerin yalnızca yüzde beşi onun icatlarından en az birini adlandırabilir. Nasıl yani? Küçük bir eğitim programı yürütmeye karar verdik: peki Ivan Petrovich Kulibin ne icat etti?

1735'te Nizhny Novgorod yakınlarındaki Podnovye yerleşiminde doğan Ivan Petrovich, inanılmaz yetenekli bir insandı. Mekanik, mühendislik, saatçilik, gemi yapımı - her şey kendi kendini yetiştirmiş bir Rus'un hünerli ellerinde tartışıyordu. Başarılıydı ve imparatoriçeye yakındı, ancak aynı zamanda sıradan insanların hayatını kolaylaştıracak ve ilerlemeye katkıda bulunabilecek projelerinin hiçbiri devlet tarafından ne uygun şekilde finanse edildi ne de uygulandı. Oysa eğlence mekanizmaları - komik otomatlar, saray saatleri, kundağı motorlu silahlar - büyük bir neşeyle finanse edildi.

gezilebilir gemi

18. yüzyılın sonunda, gemilerde akıntıya karşı yük kaldırmanın en yaygın yöntemi burlak işçiliğiydi - zor, ancak nispeten ucuz. Alternatifler de vardı: örneğin, öküzle yürütülen motorlu gemiler. Makine gemisinin yapısı şu şekildeydi: halatları özel bir şafta bağlı olan iki çapa vardı. Bir teknede veya sahil boyunca bulunan çapalardan biri 800-1000 m ileri götürüldü ve emniyete alındı. Gemide çalışan öküzler, şaftı döndürdü ve çapa halatını bükerek gemiyi akıntıya karşı demire doğru çekti. Aynı zamanda başka bir tekne ikinci çapayı ileriye taşıyordu - bu şekilde hareketin sürekliliği sağlandı.

Kulibin, öküzsüz nasıl yapılacağı fikrini ortaya attı. Onun fikri iki kürek tekerleği kullanmaktı. Tekerlekleri döndüren akım, mile enerji aktardı - çapa ipi sarıldı ve gemi suyun enerjisini kullanarak kendini çapaya çekti. Çalışma sürecinde, Kulibin, kraliyet yavruları için oyuncak siparişleriyle sürekli olarak dikkati dağıttı, ancak sisteminin küçük bir gemiye üretimi ve kurulumu için fon almayı başardı. 1782'de, yaklaşık 65 ton (!) kumla yüklü, güvenilir olduğunu ve öküz veya burlatla çalışan bir gemiden çok daha hızlı olduğunu kanıtladı.

1804'te Nizhny Novgorod'da Kulibin, burlak nakışından iki kat daha hızlı olan ikinci bir su yolu inşa etti. Bununla birlikte, İskender'in altındaki su iletişimi departmanı fikri reddetti ve finansmanı yasakladı - su yolları yayılmadı. Çok daha sonra, Avrupa ve Amerika Birleşik Devletleri'nde ırgatlar ortaya çıktı - bir buhar motorunun enerjisini kullanarak kendilerini demire çeken gemiler.

Vidalı asansör

Günümüzde en yaygın asansör sistemi vinçli bir kabindir. Vinç asansörleri, 19. yüzyılın ortalarında Otis'in patentlerinden çok önce yaratılmıştı - benzer yapılar eski Mısır'da kullanılıyordu, yük hayvanları veya köle gücü tarafından harekete geçiriliyordu. 1790'ların ortalarında, yaşlanan ve fazla kilolu Catherine II hizmete girdi. Kulibin, Kışlık Saray'ın katları arasında hareket etmek için uygun bir asansör geliştiriyor. Kesinlikle bir asansör istedi ve Kulibin'in önünde ilginç bir teknik sorun ortaya çıktı. Yukarıdan açık olan böyle bir asansöre bir vinç takmak imkansızdı ve sandalyeyi aşağıdan bir vinçle “alırsanız”, yolcuya rahatsızlık verirdi. Kulibin soruyu zekice çözdü: sandalyenin tabanı uzun bir eksen vidasına bağlandı ve somun gibi hareket etti. Catherine hareketli tahtına oturdu, hizmetçi kolu büktü, dönüş aksa iletildi ve sandalyeyi ikinci kattaki galeriye kaldırdı. Kulibin'in vidalı kaldırması 1793'te tamamlandı, Elisha Otis ise tarihteki bu türden ikinci mekanizmayı yalnızca 1859'da New York'ta inşa etti. Catherine'in ölümünden sonra, asansör saraylılar tarafından eğlence için kullanıldı ve daha sonra tuğlayla örüldü. Bugün, kaldırma mekanizmasının çizimleri ve kalıntıları korunmuştur.

Köprü inşaatı teorisi ve pratiği

1770'lerden 1800'lerin başına kadar Kulibin, Neva boyunca tek açıklıklı sabit bir köprünün oluşturulması üzerinde çalıştı. Köprü inşası teorisi o zamanlar henüz mevcut olmamasına rağmen, köprünün çeşitli bölümlerindeki kuvvetleri ve gerilmeleri hesapladığı bir çalışma modeli yaptı! Ampirik olarak, Kulibin, çok daha sonra doğrulanan bir dizi malzeme direnci yasasını öngördü ve formüle etti. İlk başta, mucit köprüyü kendi pahasına geliştirdi, ancak Kont Potemkin son yerleşim için para ayırdı. 1:10 ölçekli model 30 m uzunluğa ulaştı.

Tüm köprü hesaplamaları Bilimler Akademisi'ne sunuldu ve ünlü matematikçi Leonard Euler tarafından doğrulandı. Hesaplamaların doğru olduğu ortaya çıktı ve modelin testleri köprünün çok büyük bir güvenlik payına sahip olduğunu gösterdi; yüksekliği, yelkenli gemilerin herhangi bir özel operasyon olmadan geçmesine izin verdi. Akademi'nin onayına rağmen, hükümet köprünün inşası için kaynak ayırmadı. Kulibin bir madalya aldı ve bir ödül aldı, 1804'te üçüncü model tamamen çürüdü ve Neva (Blagoveshchensky) üzerindeki ilk kalıcı köprü sadece 1850'de inşa edildi.

1810'larda Kulibin, demir köprülerin geliştirilmesiyle uğraştı. Önümüzde, Neva boyunca asma bir anayol (1814) ile üç kemerli bir köprü projesi var. Daha sonra mucit, daha karmaşık bir dört kemerli köprü için bir proje yarattı.

1936'da, modern yöntemler kullanılarak Kulibinsky köprüsünün deneysel bir hesaplaması yapıldı ve kendi zamanında malzemelerin mukavemet yasalarının çoğu bilinmemesine rağmen, kendi kendini yetiştiren Rusların tek bir hata yapmadığı ortaya çıktı. Daha sonra köprü yapısının dayanım hesabı amacıyla bir model yapma ve test etme yöntemi yaygınlaştı; çeşitli mühendisler farklı zamanlarda bağımsız olarak ona geldi. Kulibin ayrıca, bu sistemin patentini alan Amerikalı mimar Itiel Town'dan 30 yıl önce, köprünün yapımında kafes kafes kirişlerin kullanımını öneren ilk kişiydi.

Neva'nın karşısındaki köprünün üzerinde

Kulibin'in tek bir ciddi icadının gerçekten takdir edilmediği gerçeğine rağmen, ya Bilimler Akademisi'nin eşiğine bile izin verilmeyen ya da 100 ruble ile eve gönderilen birçok Rus kendi kendini yetiştirmiş olandan çok daha şanslıydı. bir ödül ve artık kendi işlerine karışmama tavsiyesi.

Neva'nın karşısındaki ünlü tek açıklıklı köprü - inşa edilmiş olsaydı neye benzeyebilirdi. Kulibin, hesaplamasını 1:10 ölçeği de dahil olmak üzere modeller üzerinde gerçekleştirdi.

Kendi kendine çalışan bebek arabası ve diğer hikayeler

Genellikle Kulibin, gerçekten icat ettiği tasarımlara ek olarak, gerçekten geliştirdiği, ancak ilk olmadığı birçok başka tasarımla da tanınır. Örneğin, Kulibin genellikle pedallı scooter'ın (velomobilin prototipi) icadıyla tanınırken, böyle bir sistem 40 yıl önce başka bir Rus kendi kendini yetiştirmiş mühendis tarafından yaratıldı ve Kulibin ikincisiydi. Bazı yaygın yanlış anlamalara bakalım.

Kulibin'in kendi kendine çalışan bebek arabası, karmaşık bir tahrik sistemi ile ayırt edildi ve sürücüden önemli çabalar gerektiriyordu. Tarihin ikinci velomobiliydi.

Böylece, 1791'de Kulibin, Bilimler Akademisi'ne kendinden tahrikli bir araba, esasen velomobilin öncülü olan "kendi kendine hareket eden bir tekerlekli sandalye" yaptı ve sundu. Bir yolcu için tasarlandı ve araba, topukların üzerinde duran ve dönüşümlü olarak pedallara basan bir hizmetçi tarafından sürüldü. Kendi kendine çalışan araba, bir süre soylular için bir cazibe işlevi gördü ve sonra tarihte kayboldu; sadece çizimleri hayatta kaldı. Kulibin velomobile'in mucidi değildi - ondan 40 yıl önce, kendi kendini yetiştiren başka bir mucit Leonty Shamshurenkov (özellikle asla amaçlanan amacı için kullanılmayan Çar Çanı kaldırma sisteminin geliştirilmesiyle bilinir), kendi kendini yetiştirmiş bir araç inşa etti. St. Petersburg'da benzer bir tasarıma sahip tekerlekli sandalye. Shamshurenkov'un tasarımı iki kişilikti, daha sonraki çizimlerde mucit, bir verstometre (bir hız göstergesinin prototipi) ile kendinden tahrikli bir kızak inşa etmeyi planladı, ancak ne yazık ki yeterli fon almadı. Kulibin'in scooter'ı gibi, Shamshurenkov'un scooter'ı da bugüne kadar hayatta kalmadı.

Ünlü yumurta saati, Kulibin tarafından 1764-1767'de çalıştı ve Paskalya 1769 için II. Catherine'e sunuldu. Büyük ölçüde bu hediye sayesinde Kulibin, St. Petersburg Bilimler Akademisi'ndeki atölye çalışmalarına başkanlık etti. Şimdi Hermitage'da tutuluyorlar.

bacak protezi

18. ve 19. yüzyılların başında Kulibin, St. Petersburg Tıp-Cerrahi Akademisi'ne birkaç "mekanik bacak" projesi sundu - o zamanlar çok mükemmel olan alt ekstremite protezleri, yukarıda kaybedilen bir bacağı simüle edebilen alt ekstremite protezleri. diz (!). Protezin 1791'de yapılan ilk versiyonunun "test cihazı", o zamanlar Ochakov'un fırtınası sırasında bacağını kaybeden bir teğmen olan Sergei Vasilyevich Nepeitsyn'di. Daha sonra, Nepeitsyn tümgeneral rütbesine yükseldi ve askerlerden Demir Bacak takma adını aldı; dolu bir hayat sürdü ve herkes generalin neden hafifçe topalladığını tahmin etmedi. Kulibin sistem protezi, Profesör Ivan Fedorovich Bush başkanlığındaki St. Petersburg doktorlarının olumlu incelemelerine rağmen, askeri departman tarafından reddedildi ve daha sonra Fransa'da bacağın şeklini taklit eden mekanik protezlerin seri üretimi başladı.

Spot ışığı

1779'da optik cihazlara düşkün olan Kulibin, buluşunu St. Petersburg halkına sundu - bir projektör. Ondan önce yansıtıcı ayna sistemleri vardı (özellikle deniz fenerlerinde kullanılıyorlardı), ancak Kulibin'in tasarımı modern bir projektöre çok daha yakındı: içbükey bir yarımküreye yerleştirilmiş ayna reflektörlerinden yansıyan tek bir mum, güçlü ve yönlü bir ışık akışı verdi. ışık. "Harika Fener" Bilimler Akademisi tarafından olumlu karşılandı, basında övüldü, imparatoriçe tarafından onaylandı, ancak sadece bir eğlence olarak kaldı ve Kulibin'in başlangıçta inandığı gibi sokakları aydınlatmak için kullanılmadı. Daha sonra kaptanın kendisi, armatörlerin bireysel siparişleri için bir dizi projektör yaptı ve aynı sistem temelinde bir taşıma için kompakt bir fener yaptı - bu ona belirli bir gelir getirdi. Ustalar, telif hakkı korumasının olmaması nedeniyle hayal kırıklığına uğradı - diğer ustalar, buluşu büyük ölçüde değersizleştiren büyük ölçekli "Kulibin fenerleri" taşımaya başladı.

1779'da oluşturulan projektör, teknik bir hile olarak kaldı. Günlük yaşamda, arabalarda fener olarak sadece daha küçük versiyonlar kullanıldı.

Kulibin başka ne yaptı?

- Mikroskoplar, barometreler, termometreler, teleskoplar, teraziler, teleskoplar ve diğer birçok laboratuvar aletinin imalatıyla uğraştığı St. Petersburg Bilimler Akademisi'nde atölye çalışmalarını kurdu. - St. Petersburg Bilimler Akademisi'nin planetaryumunu tamir etti. - Gemileri suya indirmek için orijinal bir sistem buldu. - Kunst-kameraya merak olarak gönderilen Rusya'da (1794) ilk optik telgrafı yarattı. - Rusya'da ilk demir köprü projesini geliştirdi (Volga boyunca). - Tek tip ekim sağlayan bir ekim makinesi inşa edildi (inşa edilmedi). - Havai fişekler düzenledi, soyluların eğlencesi için mekanik oyuncaklar ve otomatlar yarattı. - Duvar, zemin, kule gibi farklı düzenlerde birçok saat onarıldı ve bağımsız olarak monte edildi.

Sürekli hareketli makine

Ivan Kulibin'in icatları hakkında çok şey yazıldı. Ancak biyografi yazarları, parlak bir tamirci resmetmeyen, sürekli bir hareket makinesi üzerindeki çalışmalarını her zaman görmezden gelmeye çalıştılar.

Mucize bir motor icat etmeye başlama fikri, 18. yüzyılın 70'lerinin başında, St. Petersburg Bilimler Akademisi'nde tamirci olarak görev yaptığı Kulibin'de ortaya çıktı. Sürekli bir hareket makinesi üzerindeki deneyler, ondan yalnızca zaman ve çabayı değil, aynı zamanda önemli miktarda kişisel fonu da alarak onu borca girmeye zorladı.

O günlerde, enerjinin korunumu yasası henüz tam olarak doğrulanmamıştı. Kulibin sağlam bir eğitime sahip değildi ve kendi kendini yetiştirmiş bir tamirci olan onun için bu zor konuyu anlaması zordu. Çevresindekiler de yardım edemedi. Bazıları onun hayalini nasıl açıklayacağını bilemedi. Diğerleri, enerjinin hiçbir şeyden gelmediğine ve hiçbir yerde kaybolmadığına ikna olmadılar. Son olarak, diğerleri sürekli bir hareket makinesinin mümkün olduğuna inandılar ve Kulibin'i aramaya devam etmeye teşvik ettiler.

İkincisi, örneğin ünlü yazar ve gazeteci Pavel Svinin'i içeriyordu. Ivan Petrovich'in ölümünden bir yıl sonra, 1819'da yayınlanan Kulibin hakkındaki kitabında, Kulibin sürekli hareket makinesine atıfta bulunarak şunları yazdı: “Bu önemli icadı tamamlamayı başaramaması üzücü. Belki de bu engelde duran öncüllerinden daha mutlu olurdu; belki de sürekli hareketin bir mekanik kuruntu olmadığını kanıtlayabilirdi …"

Şaşırtıcı bir şekilde, büyük Leonard Euler bile Kulibin'in bir sürekli hareket makinesinin icadı konusundaki çalışmalarını destekledi. Svinin şöyle yazdı: "Kulibin'in bu keşfe, sürekli hareket hakkında ne düşündüğü sorulduğunda, onun doğada var olduğunu düşündüğünü ve olacağını düşündüğünü söyleyen ünlü matematikçi Euler tarafından teşvik edildiğini belirtmek ilginçtir. daha önce imkansız olduğu düşünülen vahiyler gibi mutlu bir şekilde bulunabilir. " Ve Kulibin, sürekli bir hareket makinesi fikrini eleştirmenlerden savunmak zorunda kaldığında her zaman Euler'in otoritesine döndü.

İzvestia Akademisi, "Sürekli veya sonsuz hareket icat etmeyi düşleyenlere Konsey" başlıklı bir makale yayınladı. Dedi ki: “Sürekli hareketi icat etmek kesinlikle imkansız… Bu faydasız çalışmalar son derece zararlı çünkü çoğu (özellikle) çünkü bilgisiyle topluma büyük hizmetler verebilecek birçok aileyi ve birçok usta makinisti mahvetti, kaybetti, Bu sorunun çözümüne ulaşmaları, tüm malları, zamanları ve emekleri.”

Kulibin'in bu makaleyi okuyup okumadığını kimse bilmiyor. Sadece Bilimler Akademisi'nin görüşüne rağmen, bu sorunun bile er ya da geç çözüleceğine güvenerek, karakteristik inatçılığıyla sürekli bir hareket makinesi üzerinde çalışmaya devam ettiği bilinmektedir.

Kulibin, arabasının birkaç modelini geliştirdi. Leonardo da Vinci'nin zamanından beri bilinen eski bir fikri temel aldı: yani içinde hareket eden ağırlıkları olan bir tekerlek. İkincisinin, her zaman dengeyi bozan ve tekerleğin görünüşte kesintisiz bir dönüşüne neden olan bir pozisyonda olması gerekiyordu.

Yurtdışında da sürekli bir hareket makinesinin yaratılması üzerinde çalıştılar. Kulibin kendisine ulaşan mesajlara göre bu çalışmaları yakından takip etti. Ve bir kez, 1796'da, II. Catherine'in emrine göre, bu tür yabancı projelerden birini düşünme ve değerlendirme şansı bile oldu. Alman tamirci Johann Friedrich Heinle'nin sürekli hareket makinesiydi.

Ivan Petrovich, yabancı perpetuum mobile'ın çizimini ve tanımını sadece "son derece dikkatli ve titiz bir şekilde" incelemekle kalmadı, aynı zamanda modelini de yaptı. Sıvı ile doldurulmuş körüklü iki çapraz tüpten oluşuyordu. Böyle bir haç dönüşü ile sıvı, tüplerden bir körükten diğerine akacaktır. Mucit'e göre dengenin kaybolması ve tüm sistemin sürekli hareket halinde olması gerekirdi.

Heinle motor modelinin elbette çalışmadığı ortaya çıktı. Onunla deneyler yapan Kulibin, yazdığı gibi, "bu başarıda istediğini bulamadı." Ama bu onun sürekli hareket ilkesine olan inancını hiç sarsmadı.

1801 sonbaharında Ivan Petrovich, St. Petersburg'dan anavatanına, Nizhny Novgorod'a döndü. Burada bile, sürekli hareket için başarısız arayışından vazgeçmedi. Aradan çok zaman geçti, 1817 yılı geldi. Ve sonra bir gün başkentin 22 Eylül tarihli "Rus Geçersiz" gazetesinde Kulibin ona gök gürültüsü gibi gelen bir makale okudu. Not, Mainz'den Petere adlı belirli bir tamircinin "sonunda, yüzyıllardır boşuna olan sözde perpetuum mobile'ı icat ettiğini" bildirdi.

Ayrıca, 8 fit çapında ve 2 fit kalınlığında bir tekerlek şeklinde olan motorun kendisi tarif edilmiştir: “Kendi kuvvetiyle ve herhangi bir yay, cıva, ateş, elektrik veya galvanik kuvvetin yardımı olmadan hareket eder.. Hızı olasılığı aşıyor. Bir arabaya veya tekerlekli sandalyeye bağlarsanız, en sarp dağlara tırmanarak 12 saatte 100 Fransız mili seyahat edebilirsiniz."

Bu haber (tabii ki yalan) eski mucidi inanılmaz bir heyecanlandırdı. Ona, Peter'ın fikirlerini benimsediği, Kulibin'in onlarca yıl boyunca sıkı çalıştığı sevgili beynini çaldığı görülüyordu. Ateşli bir aceleyle, Çar I. Aleksandr da dahil olmak üzere gücü ve etkisi olan herkese hitap etmeye başladı.

Sonra ihtiyat bir kenara bırakıldı, gizlilik unutuldu. Şimdi Kulibin açıkçası, uzun süredir bir "sürekli hareket makinesi" yaratma üzerinde çalıştığını, bu sorunu çözmekten çok uzak olmadığını, ancak son deneylere devam etmek için paraya ihtiyacı olduğunu yazdı. "Dilekçe notlarında", önceki esaslarını hatırlattı ve Neva boyunca demir bir köprü inşa etmek ve en önemlisi sürekli bir hareket makinesinin yaratılmasına devam etmek için başkentte hizmete geri dönme arzusunu dile getirdi.

Kulibin'in St. Petersburg'a dönme izni talebi nazikçe reddedildi. Demir köprünün inşaatı çok pahalı olarak kabul edildi. Sürekli hareket makinesi hakkında sessiz kaldılar.

İvan Petrovich'in son günlerine kadar, sevgili "sürekli hareket makinesi" rüyası, Kulibin'in biyografi yazarlarından birinin dediği gibi bir zorba rüyası onu terk etmedi. Hastalıklar onu giderek daha fazla bunalmıştı. Nefes darlığı ve "diğer sağlıksızlar" tarafından eziyet edildim. Artık nadiren dışarı çıkıyordu. Ama yatakta, yastıklarda bile, "sürekli hareket makinesi"nin çizimlerini yanına koymasını istedi. Geceleri bile, uykusuzlukta, mucit tekrar tekrar bu ölümcül makineye döndü, eski çizimlerde bazı düzeltmeler yaptı, yenilerini çizdi.

Ivan Petrovich Kulibin 30 Temmuz'da (eski tarz), 1818'de 83 yaşında öldü, sanki uyuyormuş gibi sessizce öldü. Ailesi aşırı yoksulluk içinde kaldı. Kocasını gömmek için dul bir duvar saati satmak zorunda kaldı ve eski arkadaşı Alexei Pyaterikov küçük bir miktar ekledi. Bu para büyük mucidi gömmek için kullanıldı.