Испытанная модель, однако, не удовлетворила Кулибина. Тогда он начал обдумывать другой вариант и в это время прочел сообщение о конкурсе, объявленном в Англии. Теперь для Кулибина дело шло уже не только об удовлетворении нужд столицы, но и о соревновании с инженерами всего мира. Иван Петрович отдался целиком решению трудной задачи и уже в 1773 году представил свой знаменитый проект деревянного одноарочного моста через Неву. Считаясь с трудностями устройства опор на большой глубине при быстром течении реки, русский инженер решил задачу с гениальной смелостью и пленительным вдохновением. Он предложил перекрыть Неву арочным мостом в один пролет, длиною в 300 метров, с каменными опорами на берегах. Это было не только решение проблемы одноарочного моста через большую реку, это был и первый в мире мост из решетчатых ферм, которые впоследствии получили такое широкое применение в мостостроении. Насколько велика была смелость мысли русского инженера, можно судить по тому, что и до сих пор самым большим из когда-либо построенных одноарочных деревянных мостов считается мост с отверстием в 119 метров через реку Лиммат в Швейцарии, построенный в 1788 году и сожженный в 1799 году французами.
Проделав все предварительные расчеты и произведя немало опытов, Кулибин построил модель своего моста, длиною около 30 метров. Модель подверглась испытаниям в присутствии виднейших петербургских академиков.
Модель выдержала нагрузку в 3 тысячи пудов, что составляло предел ее выносливости по расчету. Кулибин распорядился увеличить нагрузку еще на 500 пудов, а когда нехватило во дворе грузов, предложил взойти на мост всем присутствующим.
Модель выдержала и эту добавочную нагрузку. В протоколе испытаний было записано, что проект правилен и что вполне возможно построить по нему мост через Неву с пролетом в 140 сажен, то-есть около 300 метров.
Проект Кулибина удовлетворял полностью и условиям конкурса, так как он был даже больше по отверстию, чем требовалось для перекрытия Темзы.
Понимая, что деревянный мост недолговечен, Кулибин выдвинул в 1799 году идею железного моста, а в 1818 году составил его проект и построил модель. Это был арочный мост в три пролета, общей длиной в 130 сажен, с пропуском для кораблей у берегов. Превосходную модель этого моста, хранившуюся в музее Института путей сообщения, могли видеть все последующие русские мостостроители.
В чем заслуга Ивана Петровича Кулибина? Он дал качественно новую конструкцию деревянного моста вместе с подробным описанием работ для осуществления этого сложнейшего сооружения. Как конструктор, он ввел в практику ряд новых экспериментов над отдельными частями сооружения, применив для этого изобретенные им самим приборы. Он не ограничился одними опытами, но изложил теорию работы конструкции по испытываемой модели. Наконец, он первый поднял вопрос о железе как материале для мостов, в то время, когда еще весь мир довольствовался камнем и деревом.
Даниил Бернулли, один из выдающихся умов того времени, получив сообщение об испытании модели кулибинского моста, запрашивал своего корреспондента:
«Пожалуйста, уведомьте меня, какова высота модели в своей середине сравнительно с ее оконечностями и каким образом этот великий артист разместил три с половиной тысячи пудов тяжести на своей модели?»
Проект кулибинского одноарочного моста через Неву.
Мост Кулибина был событием в истории инженерного дела, и если бы этот «великий артист» ничего более не сделал в своей жизни, то и тогда он не нуждался бы ни в каких иных словах, кроме тех, которые применяются при оценке исторических заслуг замечательных деятелей.
А ведь Кулибин является еще создателем водоходного судна, самодвижущегося экипажа, оптического телеграфа, зеркальных прожекторов, механических ног и множества других конструкций, из которых каждая могла бы доставить историческую известность своему автору!
Огромным событием в истории русского инженерного дела была «огнем действующая» пароатмосферная машина Ивана Ивановича Ползунова — первого русского теплотехника.
Ползунов жил и работал в период назревавшего перехода техники на новую ступень, когда растущая промышленность не могла более обходиться водяными колесами для вращения заводских механизмов.
Необходим был новый, более универсальный двигатель, не зависящий от реки, способный работать и зимой и летом.
Ползунов родился в 1728 году в Екатеринбурге, теперь Свердловске, тогдашнем центре горнозаводской промышленности. Его отец был простым солдатом горной роты, охранявшей заводы. Солдат Ползунов, происходивший из сибирских крестьян, дослужился до чина капрала и, очевидно, пользовался покровительством своего начальства. Иначе трудно объяснить, как ему удалось поместить сына в Екатеринбургскую арифметическую школу, выпускавшую заводских мастеров. Принимались туда обычно только дворянские дети.
Солдатский сын оказался очень способным мальчиком. Со второго года обучения школьники по вечерам работали в качестве «механических учеников» на заводе. Они получали за это плату — шестнадцать копеек в месяц. При этом, как говорилось в правилах, ученикам следовало «не только присматриваться, но и руками по возможности применяться и о искусстве ремесла внятно уведомляться и рассуждать».
Рассуждать-то как раз и любил больше всего на свете солдатский сын.
Четырнадцатилетним подростком окончив школу, Иван Ползунов начал службу на Екатеринбургском горном заводе, а через пять лет был переведен в Барнаул на медеплавильный завод «гиттеншрейбером», то-есть писарем. Четыре года он скучал за канцелярской работой, нисколько не соответствовавшей его выучке. Несколько раз — и это характерно — он обращался к начальству с просьбами дать ему возможность «по желанию нашему обучаться горным и плавильным наукам». Но просьбы оставались без ответа, а служба шла своим чередом. Ползунову приходилось по поручениям начальства делать то одно, то другое: обмерять шахты в Змеиногорском руднике, заведовать лесной пристанью, доставлять караваны с рудой по реке. «Гиттеншрейбер» мокнул под дождями, обмораживал руки, тонул в реке, спасая разбитые барки, но желания своего «обучаться горными и плавильным наукам» не терял и продолжал свои обращения к начальству.
Среди хозяйственных дел оказалось одно, за которое юноша мог поблагодарить судьбу. В начале 1758 года Ползунов с обозом серебра отправился в Петербург.
Можем ли мы допустить, что этот удивительный человек, попав в Петербург, со своей неуемной тягой к науке, не воспользовался счастливым случаем, не вторгся в стены Академии наук, в покои самого Ломоносова?!
Ползунов бывал в библиотеке Академии, и в ее знаменитой кунсткамере, и в ее лабораториях, и на ее собраниях. Он посещал казенные заводы и верфи. Поездка в Петербург была для Ползунова высокой школой, откуда он вернулся домой если и не законченным инженером, то во всяком случае готовым самостоятельно проделать дальнейший путь к вершинам современной ему науки.
По возвращении из столицы Ползунова произвели в шихт-мейстеры — это был первый приравнивавшийся к офицерскому чин для служащих казенных горных заводов. Положение Ползунова значительно улучшилось: ему теперь не грозили телесные наказания, у него был денщик, ему открылся доступ в офицерскую библиотеку, к заводским делам. В это же время из Петербурга пришел приказ о том, чтобы все офицеры, работающие на заводах, изучили изданную в 1760 году книгу профессора Ивана Шлаттера «Обстоятельное наставление рудному делу».
Ползунов прочитал книгу Шлаттера, и она произвела на него огромное впечатление.
«Нет такого изобретения, — писал Шлаттер, переходя к описанию водоотливной атмосферной машины Ньюкомена, — которое бы разум человеческий столько прославить могло, как вымышление огнем действующих машин, которыми ужасные тяжести подняты могут быть и которые с начала сего века от англичан изысканы и во многих местах в употреблении для выливания из рудных и каменноугольных ям введены».
Так долго томившийся по большому и необыкновенному делу Ползунов нашел свое призвание. Он не только понял из описания Шлаттера устройство «огнем действующей» машины Ньюкомена, но и, разобравшись в основных принципах ее работы, сумел найти в ней новые, неиспользованные возможности.
И вот в глухой сибирской провинции русский инженер решает построить сам невиданную машину для приведения в действие воздуходувных мехов.
«И хотя, правда, новых и полезных дел начинателям не всегда вдруг делается удача, — писал Ползунов год спустя в объяснении к своему проекту, — однако таковых умной свет не почитает предерзкими, но мужественными и великодушными».
Хорошо знакомый не только с горнозаводской техникой, но и с заводским хозяйством, Ползунов понимал несовершенство водяных колес, применявшихся тогда на горнозаводских предприятиях для приведения в движение различных механизмов: водяному колесу приходилось подводить издалека воду или же строить заводы там, где была вода. Русский механик решил применить для этой цели «огнем действующую» машину.
