Наука22 сентября 2021 1:00

Прадедушки «Теслы», «Арматы» и «МиГа»

В новом просветительском проекте «Время первых» мы напоминаем, кем по-настоящему и без стеснения может гордиться каждый житель России

Сегодня поговорим о Ломоносове, Можайском, Загряжском и других выдающихся русских изобретателях, силой мысли подаривших нам средства передвижения

Транспортная компания, изменившая мир

Сейчас поход пешком из одного города в другой считается или подвигом, или безумием, или акцией, достойной освещения в СМИ или YouTube. А несколько сотен лет назад это было нормальной практикой. Яндекс.Такси, «Сапсан» или велосипед с переключением скоростей и передними тормозами еще не придумали, лошади были не у всех - что еще оставалось делать бедному человеку, которому необходимо добраться из глуши в Москву? Счастье, здоровье и сумасшедшую экономию времени - на 1168 километров пути из Холмогор в столицу выходец из рыбаков и будущий академик Михайло Ломоносов потратил три недели - обеспечили уникальные изобретения русских ученых, которые приблизили человечество к эре комфорта и путешествий. В рамках проекта «Время первых» мы представляем самые яркие примеры проявления гениальной инженерной мысли, бесконечно сверкающей в разных уголках нашей страны с давних времен.

Леонтий Шамшуренков (1687 - 1758)

Кто бы мог подумать, что крепостной крестьянин, самоучка Леонтий Лукьянович Шамшуренков из глубин Килемарских лесов Казанской губернии, родившийся аж в XVII веке (!), спроектирует первый автомобиль. Насладитесь красотой языка и изяществом формулировки - «самобеглая коляска». Так ведь и есть: сама бежит. Как «Тесла» Илона Маска. Механик Шамшуренков знал свое дело, мог рисовать чертежи и модели изобретений. И даже привлекался для отливки и поднятия Большого Успенского колокола, больше известного как Царь-колокол, в 30-е годы XVIII века. А затем начал сооружать модель механического экипажа, передвигавшегося без конной упряжки, за счет мускульной силы стоявших на нем людей. Однако загремел в тюрьму - в 1741 году начал судиться за земельный надел с влиятельным вельможей, переоценив свои возможности. Порядка 10 лет Леонтий Лукьянович перемещался по острогам страны и рисовал. Разрабатывал план «самобеглой коляски», проект которой через племянника в 1752 году передал в Московскую контору. Чиновников так впечатлила идея Шамшуренкова, что из тюрьмы его доставили в сопровождении приставленного солдата прямиком в Петербург. Там ему выдали помещение, инструменты, команду мастеров и по 10 копеек в день «кормовых». Буквально за полгода он довел до ума и представил Сенату коляску - прототип машины: тележечная рама с четырьмя колесами и открытый кузов с двумя сиденьями для «праздных людей» (пассажиров). Кузов крепился к раме на ремнях, заменявших рессорную подвеску. К площадке выводились скрепленные с передней осью тяги механизма рулевого управления. Кроме того, он предлагал сделать для коляски «часы» (счетчик расстояния), укрепляемые на задней оси. Прибор должен был вести счет до тысячи верст так, чтобы «на всякой версте бил колокольчик». В 1753 году изобретатель получил 50 рублей наградных, свободу от тюремного заключения и деньги на дорогу до дома, где и продолжил работу над фантастическими прожектами.

Михаил Ломоносов (1711 - 1765)

Идеи Михаила Васильевича почти на двести лет опередили развитие инженерной мысли в области вертолетостроения.

Идеи Михаила Васильевича почти на двести лет опередили развитие инженерной мысли в области вертолетостроения.

Фото: GLOBAL LOOK PRESS

Русский Леонардо да Винчи, самородок Михаил Ломоносов, помимо смальты, микроскопа, телескопа, «ночезрительной трубы», существования атмосферы на планете Венера, молекулярно-кинетической теории тепла и всего остального изобрел и... вертолет. Да, в XVIII веке! Сложно себе представить, как можно выдумать то, чего не может быть, и тем более удачно реализовать это в жизнь. В начале 1754 года пришедший пешком с Севера гений Петербургской академии наук представил уникальное изобретение - «машину, называемую им аэродромической (воздухо-бежной), которая должна употребляться для того, чтобы с помощью крыльев, движимых горизонтально в различных направлениях силой пружины, какой обычно снабжаются часы, нажимать воздух (отбрасывать его вниз), отчего машина будет подниматься в верхние слои воздуха, с той целью, чтобы можно было обследовать условия (состояние) верхнего воздуха посредством метеорологических машин (приборов), присоединенных к этой аэродромической машине». Русский геликоптер подвешивался на шнуре, протянутом по двум блокам, и удерживался в равновесии грузиками, подвешенными с противоположного конца. Как только пружина заводилась, аппарат поднимался над землей. Подъемную силу обеспечивали крылья, взаимодействуя с воздухом. Это же вертолет! Столкнувшись с противодействием реактивного момента, ученый придумал гениальное и простое в то же время решение: винты вращались в противоположные стороны, силы гасили друг друга, корпус машины оставался неподвижным. Как и сейчас, собственно, на современных вертолетах. На высоту, которую могла в теории подняться «машинка» Ломоносова, прототипы вертолетов начали подниматься только спустя 170 лет - в 20-е годы XX века. Сам он увлекся другими проектами и этот оставил лишь на бумаге.

Иван Ползунов (1728 - 1766)

Память об Иване Ивановиче жива во многих городах бывшего СССР.

Память об Иване Ивановиче жива во многих городах бывшего СССР.

Еще один уральский самородок - Иван Ползунов окончил Горнозаводскую школу в Екатеринбурге, после чего взялся за дело. Поступил в подмастерья к главному механику уральских заводов Никите Бахореву, в 19 лет стал плавиленным писарем на Барнаульском заводе, а затем был переведен на работу на Колывано-Воскресенские заводы Алтая. Отчетами, которые должен был делать по результатам проведенных работ, не ограничился. Изучал книги по металлургии и минералогии, труды по добыче и плавке руд Ломоносова, регулярно проявлял смекалку, рвался на работу, строил вододействующую лесопилку на Змеиногорском руднике и в 31 год в результате примерной службы был произведен в офицеры. В 1763 году принес руководству план паровой машины. Точнее, «огненной» - для приведения в действие воздуходувных мехов. Русская машина отличалась от заграничных. У изобретения Ползунова было два цилиндра, машина могла подавать дутье в печи, откачивать воду и работать на безводном месте, что было нонсенсом - предыдущие модели подчинялись гидравлическому приводу. Проект был настолько блестящим, что был представлен фанатке науки Екатерине II. Императрица тут же произвела новатора в «механикуса с чином и званием инженерного капитан-поручика» (перепрыгнул через две ступени в табели). В 1764 году Ползунов принялся за изготовление новой машины, что в 15 раз мощнее предыдущей. Через год он собрал агрегат высотой 18,5 метра, некоторые детали которого весили более 2,5 тонны. Прорывом стала возможность отказа от водяных колес в реальном заводском производстве. Пробного пуска этой чудо-машины инженер не дождался буквально неделю, скончавшись от чахотки в 1766 году.

Так, в Астрахани, Екатеринбурге, Казани, Красноярске, Иркутске, Йошкар-Оле, Барнауле, Рубцовске, Новосибирске, Томске, Туле, Вязьме, Воронеже и Чите, а также в Казахстане и на Украине именем Ползунова названы улицы.

Так, в Астрахани, Екатеринбурге, Казани, Красноярске, Иркутске, Йошкар-Оле, Барнауле, Рубцовске, Новосибирске, Томске, Туле, Вязьме, Воронеже и Чите, а также в Казахстане и на Украине именем Ползунова названы улицы.

Ефим Артамонов (1776 - 1841)

«Не надо изобретать велосипед» - слышим мы, когда ищем чудодейственные кедровые таблетки от коронавируса в интернете вместо вакцины. А почему не надо? Верно: потому что велосипед уже изобрел русский крепостной из Тагильского заводского поселка Ефим Михеевич Артамонов. Ангела Меркель расстроится, но рабочий двухколесный цельнометаллический велосипед («диковинный самокат») был создан в 1800 году - на 12 лет раньше, чем это сделал немец Карл фон Дрез, которому несправедливо приписывают авторство. Наш Ефим Михеич шокировал даже императора изобретением, доехав на нем из родного поселка до Москвы. Вот это перформанс инженерной мысли! Как это возможно? Сын мастера по строительству барж Ефим Артамонов с юности трудился на Нижнетагильском заводе, где готовили металлические крепления. Там и познакомился с различными механизмами. А затем взял и смастерил нечто непонятное. Читаем документ: «холоп Ефимка Михеев сын Артамонов розгами бит за то, что в день Ильи пророка (2 августа по новому стилю) года 1800 ездил на диковинном самокате по улицам и пугал встречных лошадей, которые на дыбы становились, на заборы кидались и увечья пешеходам чинили немалые». Вместо санкций мудрый хозяин завода Акинфий Демидов выписал самоучке паспорт и отправил в Москву, потому что весточка про чудо-аппарат долетела и до Александра I. Он пожелал увидеть изобретение лично. 15 сентября 1801 года Артамонов прибыл на собственном изобретении из Верхотурья в Москву на коронацию императора. Двигался со средней скоростью 12 верст в час (почти 13 км/час), опережая телеги и идя вровень с санными экипажами. Как указано в историческом очерке, «мастеровой уральских заводов Артамонов бегал на изобретенном им велосипеде, за что по повелению императора получил свободу со всем потомством».

Любопытно, что некоторые специалисты считают Ефима Михеевича выдумкой автора книги «Исторический очерк уральских горных заводов» Василия Белова: мол, такого изобретателя не существовало в природе.

Любопытно, что некоторые специалисты считают Ефима Михеевича выдумкой автора книги «Исторический очерк уральских горных заводов» Василия Белова: мол, такого изобретателя не существовало в природе.

Дмитрий Загряжский (1807 - 1860)

Что такое гусеница для крупной машины? Это гарантия повышенной проходимости в любых условиях. Тем ценнее и удивительнее было изобретение штабс-капитана русской армии Дмитрия Андреевича Загряжского, заявившего в 1837 году в Министерство финансов ходатайство патента на экипаж с плоскозвенчатой металлической гусеницей. Комиссия установила: «из представленных Загряжским описания и чертежей его изобретения видно, что около каждого обыкновенного колеса, на которых катится экипаж, обводится железная цепь, натягиваемая шестиугольными колесами, находящимися впереди обыкновенного. Бока шестиугольных колес равняются звеньям цепи, цепи сии заменяют до некоторой степени железную дорогу, представляя колесу всегда гладкую и твердую поверхность».

В обычном экипаже колеса заменялись ходами, состоящими из опорного катка и шестигранного направляющего колеса, на которые надевалась звеньевая гусеница, изготовленная из железа. «Гусеничный ход» снабжался винтовым механизмом регулировки натяжения гусеницы. Лошадь, согласно расчетам изобретателя, могла перевозить «двойную тяжесть». Загряжский внес 1200 рублей пошлины за регистрацию патента, документ выдали, но промышленники попросту не знали, куда и как применить новацию. Поэтому в 1839 году патент аннулировали. Но прошло время, и на гусеничном механизме передвигаются тракторы, танки, вездеходы и другие мощные машины.

История не сохранила для нас прижизненные изображения Дмитрия Андреевича. Но плодами его идеи мы пользуемся до сих пор.

Ипполит Романов (1864 - 1944)

Тбилисский дворянин Ипполит Владимирович Романов в 1899 году в 35 лет подготовил абсолютно новационный проект электрокара - некой повозки, работающей на аккумуляторных батареях, - для конструктора и предпринимателя

Петра Фрезе, собравшего в 1896 году с инженером Евгением Яковлевым первый русский автомобиль. У Фрезе (вместе с тем самым владельцем гастрономов Елисеевым) была экипажная фабрика, куда и поступили чертежи молодого ученого Романова. По ним собрали две модели электрокаров. Первый, вульгаризируя, «такси эконом» - копия классического английского кеба, водитель которого находился сзади над пассажирским салоном, а на свое место поднимался по двухступенчатой лестнице. Второй - «бизнес-класс»: с закрытым салоном и отоплением. Авто двигали оригинальные романовские моторы на электричестве, расположенные позади пассажирского салона. Они и вращали передние колеса. Инженер снабдил машину и фарами-фонарями. У машины было девять скоростей, и разгоняться она могла до 35 верст в час (37 км/час). Изобретение было настолько умным, что могло распределять расход энергии батареи - как айфон сейчас! Во время торможения рекуперативная система перекидывала выработанную в результате остановки энергию обратно в батарею, увеличивая время работы (максимальное время заряда - 100 часов). Гениально! Фрезе поставил на заводское производство этот бездымный транспорт в 1900 году. Общий вес машины составлял всего 750 кг, из которых 327 кило приходилось на батарею. Популярный на Западе французский аналог на электротяге Жанто с открытым кузовом весил почти в два раза больше.

К сожалению, изобретению Ипполита Владимировича в начале XX века не дали развиться конкуренты - владельцы конки и многочисленные извозопромышленники.

К сожалению, изобретению Ипполита Владимировича в начале XX века не дали развиться конкуренты - владельцы конки и многочисленные извозопромышленники.

Александр Можайский (1825 - 1890)

Первый аэроплан в 1907 году придумал французский авиатор Луи Блерио, а вот проект первого самолета в натуральную величину в конце 1876 года в Военное министерство России представил Александр Федорович Можайский - сын адмирала, офицер императорского флота, участник дальних походов и экспедиций, командир флотилии. Крылатую, как любят писать выпускники журфаков, машину он сконструировал, внимательно наблюдая за живыми птицами. Буквально нащупывал подход к этому изобретению, фиксируя высоту полета разных видов, конспектируя траектории и анатомию. Воздушные змеи, что пускал Можайский в усадьбе с Кумовой горы, стали буквально прототипом самолетов, на которых мы теперь летаем в отпуск и в командировки. Он начал обшивать, казалось бы, детскую игрушку шкурками кроликов и изучать, насколько возможен полет такого усиленного смекалкой планера, если он серьезно защищен и прикрыт со всех сторон. Чуть позже он примостил к нему фюзеляж и четырехколесное шасси. Высота подъема составляла «до сажени», то есть два метра, скорость - пять метров в секунду. Очевидный инженерный успех Можайский начал развивать: в манеже Берейторской кавалерийской школы проводились аэродинамические опыты, измерялась подъемная сила, лобовое сопротивление и проч. Готовый проект лег на стол военного министра России в 1876 году. Нельзя сказать, что на детище Можайского отреагировали, как на задумки Илона Маска. Денег дали, но не столько, чтобы построить полноценный управляемый человеком самолет. Авиатор запросил 19 тысяч рублей - оказалось, что это очень много. Тогда он начал собирать аппарат на свои деньги. Немного помогли меценаты. Но процесс затянулся, разработка особо никого не интересовала. И все же в 1882 году собственно сборка самолета началась - на военном поле у Красного Села под Петербургом. Он назвал его красиво и романтично - «Жар-птица». Самолет весил 57 пудов (около 934 кг) и летел со скоростью 11 метров в секунду. Можайский сам рвался за штурвал в 57 лет, но ему не разрешили. Конечно, в конце XIX века ресурсов и технологий для разработки полноценного летательного аппарата было маловато. Воздушное судно ненадолго оторвалось от земли и потерпело крушение. Однако разработки и опыты Можайского положили начало развитию авиации в России и не только.

В 1955 году в честь Александра Федоровича была названа Ленинградская военно-воздушная академия Красной армии. Сегодня это Военно-космическая академия имени А. Ф. Можайского в Санкт-Петербурге.

В 1955 году в честь Александра Федоровича была названа Ленинградская военно-воздушная академия Красной армии. Сегодня это Военно-космическая академия имени А. Ф. Можайского в Санкт-Петербурге.

Проект реализуется при поддержке Федерального агентства по печати и массовым коммуникациям (Роспечать).