جدول المحتويات:

ماذا اخترع كوليبين؟
ماذا اخترع كوليبين؟

فيديو: ماذا اخترع كوليبين؟

فيديو: ماذا اخترع كوليبين؟
فيديو: صواريخ تتخطى سرعة الصوت.. تعرف على صواريخ الفرط صوتية 2024, مارس
Anonim

يعلم الجميع أن كوليبين هو مخترع وميكانيكي ومهندس روسي عظيم. لطالما أصبح لقبه اسمًا شائعًا في اللغة الروسية. ولكن ، كما أظهر استطلاع حديث ، يمكن لخمسة بالمائة فقط من المستجيبين تسمية واحد على الأقل من اختراعاته. كيف ذلك؟ قررنا إجراء برنامج تعليمي صغير: إذن ، ما الذي اخترعه إيفان بتروفيتش كوليبين؟

كان إيفان بتروفيتش ، المولود في مستوطنة بودنوفي بالقرب من نيجني نوفغورود عام 1735 ، شخصًا موهوبًا بشكل لا يصدق. الميكانيكا ، والهندسة ، وصناعة الساعات ، وبناء السفن - كان كل شيء يتجادل في أيدي ماهرة لروس علم نفسه بنفسه. لقد كان ناجحًا وكان قريبًا من الإمبراطورة ، لكن في الوقت نفسه لم يتم تمويل أو تنفيذ أي من مشاريعه ، التي يمكن أن تجعل الحياة أسهل للناس العاديين وتساهم في التقدم ، ولا تمولها الدولة بشكل صحيح. في حين أن آليات الترفيه - الأوتوماتيكية المضحكة ، وساعات القصر ، والمدافع ذاتية الدفع - تم تمويلها بفرح كبير.

سفينة صالحة للملاحة

في نهاية القرن الثامن عشر ، كانت الطريقة الأكثر شيوعًا لرفع البضائع على السفن ضد التيار هي العمالة الشاقة ، ولكنها غير مكلفة نسبيًا. كانت هناك أيضًا بدائل: على سبيل المثال ، السفن التي تعمل بمحركات مدفوعة بالثيران. كان هيكل السفينة الآلية على النحو التالي: كان لها مرسيان ، تم ربط حبالهما بعمود خاص. تم تسليم إحدى المراسي الموجودة على قارب أو على طول الشاطئ للأمام بمسافة 800-1000 متر وتم تأمينها. قام الثيران الذي يعمل على السفينة بتدوير العمود ولف حبل المرساة ، وسحب السفينة إلى المرساة عكس التيار. في الوقت نفسه ، كان قارب آخر يحمل المرساة الثانية للأمام - هكذا تم ضمان استمرارية الحركة.

صورة
صورة

جاء كوليبين بفكرة كيفية الاستغناء عن الثيران. كانت فكرته هي استخدام عجلتين مجدافتين. ينقل التيار ، الذي يدور العجلات ، الطاقة إلى العمود - جُرح حبل المرساة ، وسحبت السفينة نفسها إلى المرساة باستخدام طاقة الماء. في عملية العمل ، كان Kulibin مشتتًا باستمرار بأوامر لعب الأطفال الملكية ، لكنه تمكن من الحصول على تمويل لتصنيع وتركيب نظامه على متن سفينة صغيرة. في عام 1782 ، كانت محملة بحوالي 65 طنًا (!) من الرمل ، أثبتت أنها موثوقة وأسرع بكثير من السفينة التي تعمل بالثيران أو الخيش.

في عام 1804 ، في نيجني نوفغورود ، بنى كوليبين ممرًا مائيًا ثانيًا ، كان أسرع بمرتين من تطريز البرقلك. ومع ذلك ، رفضت إدارة الاتصالات المائية برئاسة الإسكندر الأول الفكرة وحظرت التمويل - لم تنتشر الممرات المائية. بعد ذلك بوقت طويل ، ظهرت القوافل في أوروبا والولايات المتحدة - السفن التي سحبت نفسها إلى المرساة باستخدام طاقة المحرك البخاري.

صورة
صورة

المصعد اللولبي

نظام المصعد الأكثر شيوعًا اليوم هو الكابينة ذات الرافعة. تم إنشاء مصاعد الونش قبل فترة طويلة من براءات اختراع أوتيس في منتصف القرن التاسع عشر - كانت هياكل مماثلة تعمل في مصر القديمة ، وقد تم تحريكها بواسطة حيوانات الجر أو قوة العبيد. كوليبين لتطوير مصعد مناسب للتنقل بين طوابق قصر الشتاء. لقد أرادت بالتأكيد كرسيًا مرتفعًا ، وظهرت مشكلة فنية مثيرة للاهتمام قبل كوليبين. كان من المستحيل إرفاق ونش بمثل هذا المصعد ، مفتوحًا من أعلى ، وإذا "التقطت" الكرسي برافعة من أسفل ، فقد يتسبب ذلك في إزعاج الراكب. حل Kulibin السؤال ببراعة: تم ربط قاعدة الكرسي بمسمار طويل المحور وتحركت على طوله مثل الجوز.جلست كاثرين على عرشها المتحرك ، قامت الخادمة بلف المقبض ، وتم نقل الدوران إلى المحور ، ورفعت الكرسي إلى الرواق في الطابق الثاني. اكتمل رفع كوليبين اللولبي في عام 1793 ، بينما بنى إليشا أوتيس ثاني آلية من هذا القبيل في التاريخ في نيويورك فقط في عام 1859. بعد وفاة كاترين ، تم استخدام المصعد من قبل رجال الحاشية للترفيه ، ثم تم تعطله. اليوم ، تم الحفاظ على رسومات وبقايا آلية الرفع.

نظرية وممارسة بناء الجسور

من سبعينيات القرن الثامن عشر وحتى أوائل القرن التاسع عشر ، عمل كوليبين على إنشاء جسر ثابت أحادي الامتداد عبر نهر نيفا. لقد صنع نموذجًا عمليًا ، قام على أساسه بحساب القوى والضغوط في أجزاء مختلفة من الجسر - على الرغم من حقيقة أن نظرية بناء الجسر لم تكن موجودة في ذلك الوقت! تجريبيًا ، تنبأ كوليبين وصاغ عددًا من قوانين مقاومة المواد ، والتي تم تأكيدها لاحقًا. في البداية ، طور المخترع الجسر على نفقته الخاصة ، لكن الكونت بوتيمكين خصص أموالًا للتخطيط النهائي. بلغ طول النموذج المصغر 1:10 30 مترًا.

تم تقديم جميع حسابات الجسر إلى أكاديمية العلوم وتم التحقق منها بواسطة عالم الرياضيات الشهير ليونارد أويلر. اتضح أن الحسابات كانت صحيحة ، وأظهرت اختبارات النموذج أن للجسر هامش أمان كبير ؛ سمح ارتفاعه للسفن الشراعية بالمرور دون أي عمليات خاصة. على الرغم من موافقة الأكاديمية ، لم تخصص الحكومة أموالًا لبناء الجسر. حصل Kulibin على ميدالية وحصل على جائزة ، وبحلول عام 1804 كان النموذج الثالث قد تعفن تمامًا ، وتم بناء أول جسر دائم عبر Neva (Blagoveshchensky) فقط في عام 1850.

في عشرينيات القرن التاسع عشر ، كان كوليبين منخرطًا في تطوير الجسور الحديدية. أمامنا مشروع جسر ثلاثي الأقواس عبر نهر نيفا مع طريق معلق (1814). في وقت لاحق ، أنشأ المخترع مشروعًا لجسر أكثر تعقيدًا من أربعة أقواس.

في عام 1936 ، تم إجراء حساب تجريبي لجسر كوليبنسكي باستخدام الأساليب الحديثة ، واتضح أن العصامي الروسي لم يرتكب خطأً واحدًا ، على الرغم من أن معظم قوانين قوة المواد في عصره كانت غير معروفة. أصبحت طريقة صنع نموذج واختباره لغرض حساب قوة هيكل الجسر واسعة الانتشار فيما بعد ؛ جاء إليه العديد من المهندسين في أوقات مختلفة بشكل مستقل. كان Kulibin أيضًا أول من اقترح استخدام دعامات شبكية في بناء الجسر - قبل 30 عامًا من المهندس المعماري الأمريكي Itiel Town الذي حصل على براءة اختراع لهذا النظام.

فوق الجسر عبر نهر نيفا

على الرغم من حقيقة أنه لم يتم تقدير أي اختراع جاد لكوليبين حقًا ، إلا أنه كان محظوظًا أكثر من العديد من الروس الآخرين الذين تعلموا ذاتيًا ، والذين إما لم يُسمح لهم حتى على عتبة أكاديمية العلوم ، أو تم إرسالهم إلى الوطن مع 100 روبل جائزة وتوصية لم يعد يتدخلوا في أعمالهم الخاصة.

الجسر الشهير أحادي الامتداد عبر نهر نيفا - كيف سيبدو لو تم بناؤه. أجرى كوليبين حساباته على النماذج ، بما في ذلك مقياس من 1:10.

عربة ذاتية التشغيل وقصص أخرى

غالبًا ما يُنسب لكوليبين ، بالإضافة إلى التصميمات التي اخترعها حقًا ، العديد من التصميمات الأخرى ، والتي قام بتحسينها حقًا ، لكنه لم يكن الأول. على سبيل المثال ، يُنسب إلى Kulibin في كثير من الأحيان الفضل في اختراع سكوتر الدواسة (النموذج الأولي للعربة القطنية) ، بينما تم إنشاء مثل هذا النظام قبل 40 عامًا من قبل مهندس روسي آخر علم نفسه بنفسه ، وكان Kulibin هو الثاني. لنلقِ نظرة على بعض المفاهيم الخاطئة الشائعة.

صورة
صورة

تتميز عربة الأطفال ذاتية التشغيل Kulibin بنظام قيادة معقد وتتطلب جهودًا كبيرة من السائق. كانت ثاني سيارة فيلوبل في التاريخ.

لذلك ، في عام 1791 ، بنى كوليبين عربة ذاتية الدفع وقدمها لأكاديمية العلوم ، "كرسي متحرك ذاتي الحركة" ، والذي كان في الأساس سلف عربة الفيلوموبيل. تم تصميمها لراكب واحد ، وكان يقود السيارة خادم يقف على الكعب ويضغط بالتناوب على الدواسات.كانت العربة ذاتية التشغيل بمثابة عامل جذب للنبلاء لبعض الوقت ، ثم ضاع في التاريخ ؛ نجت رسوماتها فقط. لم يكن كوليبين مخترع سيارة القطارات - قبل 40 عامًا ، قام مخترع آخر علم نفسه بنفسه ليونتي شامشورينكوف (المعروف على وجه الخصوص بتطوير نظام رفع جرس القيصر ، والذي لم يتم استخدامه أبدًا للغرض المقصود منه) ، قام ببناء عصامي كرسي متحرك من نفس التصميم في سانت بطرسبرغ. كان تصميم شامشورنكوف يتألف من مقعدين ، وفي الرسومات اللاحقة خطط المخترع لبناء مزلجة ذاتية الدفع بمقياس فرستومي (نموذج أولي لعداد السرعة) ، ولكن ، للأسف ، لم يتلق التمويل الكافي. مثل سكوتر Kulibin ، لم ينجو سكوتر Shamshurenkov حتى يومنا هذا.

صورة
صورة

ساعة البيض الشهيرة ، التي صنعها كوليبين في 1764-1767 وقدمت إلى كاثرين الثانية في عيد الفصح عام 1769. بفضل هذه الهدية إلى حد كبير ، ترأس كوليبين ورش العمل في أكاديمية سانت بطرسبرغ للعلوم. هم الآن محفوظون في هيرميتاج.

بدلة الساق

في مطلع القرنين الثامن عشر والتاسع عشر ، قدم كوليبين لأكاديمية سانت بطرسبرغ للطب الجراحي عدة مشاريع من "الأرجل الميكانيكية" - الأطراف الاصطناعية للأطراف السفلية التي كانت مثالية جدًا في ذلك الوقت ، وقادرة على محاكاة ساق فقدت فوق ركبة (!). كان "المختبِر" للنسخة الأولى من الطرف الاصطناعي ، الذي تم صنعه عام 1791 ، هو سيرجي فاسيليفيتش نيبتسين - في ذلك الوقت كان ملازمًا فقد ساقه أثناء اقتحام أوتشاكوف. بعد ذلك ، ترقى نيبتسين إلى رتبة لواء وحصل على لقب الرجل الحديدي من الجنود ؛ لقد عاش حياة كاملة ، ولم يخمن الجميع سبب تعرج الجنرال قليلاً. تم رفض الطرف الاصطناعي لنظام كوليبين ، على الرغم من المراجعات الإيجابية من أطباء سانت بطرسبرغ برئاسة البروفيسور إيفان فيدوروفيتش بوش ، من قبل القسم العسكري ، وبدأ الإنتاج المتسلسل للأطراف الصناعية الميكانيكية التي تحاكي شكل الساق لاحقًا في فرنسا.

صورة
صورة

أضواء كاشفة

في عام 1779 ، قدم كوليبين ، الذي كان مولعًا بالأجهزة البصرية ، اختراعه للجمهور في سانت بطرسبرغ - كشاف ضوئي. كانت أنظمة المرايا العاكسة موجودة أمامه (على وجه الخصوص ، تم استخدامها في المنارات) ، لكن تصميم كوليبين كان أقرب بكثير إلى كشاف حديث: شمعة واحدة ، تعكس من عاكسات مرآة موضوعة في نصف كروي مقعر ، تعطي تيارًا قويًا واتجاهيًا من خفيفة. استقبلت أكاديمية العلوم "الفانوس الرائع" بشكل إيجابي ، وأشادت به الصحافة ، ووافقت عليه الإمبراطورة ، لكنها بقيت مجرد وسيلة ترفيه ولم تستخدم لإضاءة الشوارع ، كما اعتقد كوليبين في البداية. قام السيد نفسه بعد ذلك بعمل عدد من الكشافات للطلبات الفردية لأصحاب السفن ، كما صنع فانوسًا مضغوطًا للعربة على أساس نفس النظام - وهذا جلب له دخلاً معينًا. لقد خذل السادة بسبب الافتقار إلى حماية حقوق التأليف والنشر - بدأ أساتذة آخرون في صنع عربة كبيرة الحجم "فوانيس كوليبين" ، مما قلل من قيمة الاختراع إلى حد كبير.

ظل الكشاف ، الذي تم إنشاؤه عام 1779 ، وسيلة للتحايل التقنية. في الحياة اليومية ، تم استخدام الإصدارات الأصغر فقط كمصابيح على العربات.

ماذا فعل كوليبين أيضًا؟

- أسس ورش العمل في أكاديمية سانت بطرسبرغ للعلوم ، حيث كان يعمل في صناعة المجاهر ، والبارومترات ، ومقاييس الحرارة ، والتلسكوبات ، والمقاييس ، والتلسكوبات والعديد من الأدوات المختبرية الأخرى. - أصلح القبة السماوية لأكاديمية سانت بطرسبرغ للعلوم. - ابتكر نظامًا أصليًا لإطلاق السفن في الماء. - ابتكر أول تلغراف بصري في روسيا (1794) ، أرسل إلى كاميرا كونست بدافع الفضول. - طور المشروع الأول في روسيا لجسر حديدي (عبر نهر الفولجا). - أنشأت مثقابًا للبذور يوفر بذرًا موحدًا (غير مبني). - ترتيب الألعاب النارية ، وإنشاء الألعاب الميكانيكية والآلات لتسلية النبلاء. - تم إصلاح وتجميع العديد من الساعات ذات التصميمات المختلفة - الحائط والأرضية والبرج.

آلة الحركة الدائبة

لقد كتب الكثير عن اختراعات إيفان كوليبين نفسه.لكن كتاب السيرة الذاتية حاولوا دائمًا تجاهل عمله على آلة دائمة الحركة ، والتي ، على ما يبدو ، لا ترسم ميكانيكيًا بارعًا.

نشأت فكرة البدء في ابتكار محرك معجزة في كوليبين في أوائل السبعينيات من القرن الثامن عشر ، عندما عمل ميكانيكيًا في أكاديمية سانت بطرسبرغ للعلوم. التجارب على آلة الحركة الدائمة لم تأخذ منه الوقت والجهد فحسب ، بل استغرقته أيضًا أموالًا شخصية كبيرة ، مما أجبره على الدخول في الديون.

في تلك الأيام ، لم يكن قانون الحفاظ على الطاقة مدعومًا بدقة. لم يكن لدى كوليبين تعليم قوي ، وكان من الصعب عليه ، وهو ميكانيكي علم نفسه ، فهم هذه المسألة الصعبة. لم يستطع الناس من حوله المساعدة أيضًا. لم يعرف البعض كيف يفسرون وهمه بوضوح. لم يقتنع الآخرون بأن الطاقة لا تأتي من العدم ولا تختفي في أي مكان. أخيرًا ، اعتقد الآخرون أنفسهم أن آلة الحركة الدائمة ممكنة ، وشجعوا كوليبين على مواصلة البحث.

وشمل الأخير ، على سبيل المثال ، الكاتب والصحفي الشهير بافيل سفينين. في كتابه عن كوليبين ، الذي نُشر عام 1819 ، بعد عام من وفاة إيفان بتروفيتش ، كتب في إشارة إلى آلة كوليبين للحركة الدائمة: "من المؤسف أنه لم ينجح في إنهاء هذا الاختراع المهم. ربما كان سيكون أسعد من أسلافه الذين توقفوا عند هذه العقبة ؛ ربما كان سيثبت أن الحركة الدائمة ليست مجرد وهم للميكانيكا …"

والمثير للدهشة أن حتى ليونارد أويلر العظيم أيد عمل كوليبين في اختراع آلة الحركة الدائمة. كتب Svinin ، "من الغريب أن نلاحظ أن كوليبين قد شجعه على هذا الاكتشاف من قبل عالم الرياضيات الشهير أويلر ، الذي عندما سئل عن رأيه في الحركة الدائمة ، أجاب أنه يعتبرها موجودة في الطبيعة ويعتقد أنها يمكن العثور عليها بطريقة سعيدة. مثل الوحي الذي كان يعتبر في السابق مستحيلاً ". ولجأ كوليبين دائمًا إلى سلطة أويلر عندما كان عليه أن يدافع عن فكرة آلة الحركة الدائمة من النقاد.

نشرت أكاديمية إزفستيا مقالاً بعنوان "مجلس لأولئك الذين يحلمون بابتكار حركة دائمة أو لا نهاية لها". قالت: "من المستحيل تمامًا ابتكار حركة مستمرة … هذه الدراسات غير المجدية ضارة للغاية لأن الأهم من ذلك كله (خاصة) أنها دمرت العديد من العائلات والعديد من الميكانيكيين الماهرين الذين يمكن أن يقدموا خدمات عظيمة للمجتمع بمعرفتهم ، ضاعوا ، حل هذه المشكلة بكل ممتلكاتهم ووقتهم وعملهم ".

لا أحد يعرف ما إذا كان كوليبين قد قرأ هذا المقال. من المعروف فقط أنه على الرغم من رأي أكاديمية العلوم ، فقد استمر في العمل على آلة الحركة الدائمة بعنادها المميز مع الثقة في أنه حتى هذه المشكلة سيتم حلها عاجلاً أم آجلاً.

طور كوليبين عددًا من موديلات سيارته. اتخذ كأساس فكرة قديمة ، عرفت منذ زمن ليوناردو دافنشي ، وهي: عجلة بأوزان تتحرك بداخلها. كان من المفترض أن يشغل الأخير موقعًا يخل بالتوازن طوال الوقت ، ويسبب على ما يبدو دورانًا بلا توقف للعجلة.

في الخارج ، عملوا أيضًا على إنشاء آلة الحركة الدائمة. تابع كوليبين عن كثب هذه الأعمال وفقًا للرسائل التي وصلته. ومرة واحدة ، في عام 1796 ، وفقًا لأمر كاثرين الثانية ، أتيحت له الفرصة للنظر في أحد هذه المشاريع الأجنبية وتقييمها. كانت آلة الحركة الدائمة للميكانيكي الألماني يوهان فريدريش هاينل.

لم يدرس إيفان بتروفيتش "بأقصى قدر من العناية والاجتهاد" رسم ووصف الهاتف المحمول الدائم الأجنبي فحسب ، بل صنع نموذجًا أيضًا. يتكون من أنبوبين متقاطعين مع منفاخ مملوء بالسائل. مع دوران مثل هذا التقاطع ، يتدفق السائل عبر الأنابيب من منفاخ إلى آخر. التوازن ، وفقًا للمخترع ، كان يجب أن يكون قد فُقد ، وكان يجب أن يكون النظام بأكمله في حالة حركة دائمة.

بالطبع ، تبين أن نموذج محرك Heinle لا يعمل. أجرى كوليبين تجارب معها ، كما كتب ، "لم يجد ما أراد في هذا النجاح". لكن هذا لم يهز إيمانه على الإطلاق بمبدأ الحركة الدائمة.

في خريف عام 1801 ، عاد إيفان بتروفيتش من سانت بطرسبرغ إلى موطنه في نيجني نوفغورود. حتى هنا لم يتخلَّ عن بحثه الفاشل عن الحركة الدائمة. مر وقت طويل ، جاء عام 1817. ثم في أحد الأيام في صحيفة العاصمة "الروسية غير الصالحة" في 22 سبتمبر ، قرأ كوليبين مقالاً بدا له وكأنه رعد. ذكرت المذكرة أن ميكانيكيًا معينًا يُدعى Petere من ماينز "اخترع أخيرًا ما يُسمى باستمرار الجهاز المحمول ، والذي كان عبثًا لعدة قرون."

صورة
صورة

علاوة على ذلك ، تم وصف المحرك نفسه ، والذي كان على شكل عجلة بقطر 8 أقدام وسمك قدمين: "إنه يتحرك بقوته الخاصة وبدون أي مساعدة من الينابيع أو الزئبق أو النار أو القوة الكهربائية أو الجلفانية. سرعته تفوق الاحتمال. إذا قمت بتثبيته بعربة طريق أو كرسي متحرك ، يمكنك السفر 100 ميل فرنسي في 12 ساعة ، وتسلق الجبال شديدة الانحدار ".

هذه الأخبار (خاطئة بالطبع) جعلت المخترع القديم إثارة لا تصدق. بدا له أن بيتر قد استولى على أفكاره ، وسرق من بنات أفكاره المحبوب ، والتي كلفها كوليبين عقودًا عديدة من العمل الشاق. وبسرعة شديدة ، بدأ في مناشدة كل من كان له القوة والنفوذ ، بما في ذلك القيصر ألكسندر الأول.

ثم تم وضع الحذر جانبا ، تم نسيان السرية. الآن كتب كوليبين بصراحة أنه كان يعمل على إنشاء "آلة الحركة الدائمة" لفترة طويلة ، وأنه لم يكن بعيدًا عن حل هذه المشكلة ، لكنه بحاجة إلى أموال لمواصلة التجارب النهائية. في "مذكرات الالتماس" ، أشار إلى مزاياه السابقة وأعرب عن رغبته في العودة إلى الخدمة في العاصمة من أجل بناء جسر حديدي عبر نهر نيفا ، والأهم من ذلك ، مواصلة إنشاء آلة دائمة الحركة.

طلب كوليبين الإذن بالعودة إلى سانت بطرسبرغ رُفض بدقة. كان بناء الجسر الحديدي باهظ الثمن. ظلوا صامتين بشأن آلة الحركة الدائمة.

حتى الأيام الأخيرة لإيفان بتروفيتش ، لم يتركه حلمه العزيز على "آلة الحركة الدائمة" ، وهو حلم طاغية ، كما أطلق عليه أحد كتاب سيرة كوليبين. لقد طغت عليه الأمراض أكثر فأكثر. لقد تعذبت من ضيق في التنفس و "غير صحية". نادرا ما خرج الآن. ولكن حتى في السرير ، في الوسائد ، طلب وضع رسومات لـ "آلة الحركة الدائمة" بجانبه. حتى في الليل ، في حالة من الأرق ، عاد المخترع مرارًا وتكرارًا إلى هذه الآلة القاتلة ، وقام ببعض التصحيحات في الرسومات القديمة ، ورسم رسومات جديدة.

توفي إيفان بتروفيتش كوليبين في 30 يوليو (النمط القديم) ، 1818 عن عمر يناهز 83 عامًا ، وتوفي بهدوء ، كما لو كان نائماً. ظلت عائلته تعيش في فقر مدقع. لدفن زوجها ، اضطرت الأرملة إلى بيع ساعة حائط ، وأضافت صديقتها القديمة أليكسي بياتريكوف مبلغًا بسيطًا. تم استخدام هذه الأموال لدفن المخترع العظيم.

موصى به: