Это был замкнутый круг:
1. Высших учебных заведений было очень мало и – только в Москве и Петербурге. Обучение там было доступно лишь богатым людям, в основном дворянам.
2. Поэтому общий уровень образования был низким. Русских инженеров, учёных, архитекторов было так мало, что их можно было перечислить по пальцам нескольких рук.
3. Недостаток восполняли за счёт приглашения иностранных специалистов.
4. Улучшать систему образования не имело смысла, поскольку все нужды «закрывались» иностранцами.
5. См. пункт 1.
Грустно? Да, грустно. Эта система изменилась в лучшую сторону только в XIX веке, уже после смерти Кулибина. Но его таланта хватило для того, чтобы обойтись без образования и какой-либо другой подготовки – и прославить своё имя в области инженерной мысли и технологий.
Образцы и копии
В разное время Кулибину попадали в руки устройства, привезённые в Нижний Новгород из Москвы и Петербурга (а туда попавшие из-за границы): телескопы, микроскопы, подзорные трубы, электрические машины. Кулибина это всегда очень интересовало. Он всё разбирал, изучал, пытался понять устройство. Так он осваивал самые разные сферы – сам работал со стеклом, металлом, деревом.
И самое важное: Кулибин создавал копии. И не просто точные копии. Разобравшись в том или ином устройстве, он конструировал по образу и подобию своё собственное – но отличающееся. Важно было не скопировать, а понять, как работает, чтобы сконструировать новое.
Самой известной работой Кулибина стал телескоп системы Грегори, собранный в 1766 году. Получив английский образец (как он сам писал, «по случаю»), Кулибин целиком его разобрал, списав с образца все расчёты, углы, расстояния, выпуклости линз и разобравшись, почему сделано именно так, а не иначе. После он провёл множество опытов, добиваясь того же качества материалов, – и в итоге сконструировал первый в Нижнем Новгороде телескоп – не завезённый, а сделанный местным мастером.
Часы для императрицы
В 1764 году стало известно о том, что императрица Екатерина II собирается проехать по волжским городам, включая Нижний Новгород. Переполошились все – и администрация, и купцы, и знатные жители. И так совпало, что в это время Кулибин работал над собственной конструкцией «часов с репетицией» (он решил заняться этим после того, как отремонтировал часы губернатора).
Об этом знал друг отца Кулибина, богатый купец Костромин, который решил убить двух зайцев – помочь сыну старого друга с деньгами на создание часов, а сами часы от своего имени… преподнести императрице. Правда, к 1764 году часы Кулибин закончить не успевал – но тут и мастеру, и инвестору повезло. Высочайший визит перенесли, причём сразу на несколько лет.
В итоге к 1767 году, когда Екатерина II всё-таки доехала до Нижнего Новгорода, Костромин добился аудиенции и преподнёс ей подарок – впрочем, не скрывая авторства Кулибина.
Часы были потрясающие. Размером с гусиное яйцо, они были богато украшены золотом и серебром, а состояли из нескольких сотен деталей! Заводить их следовало раз в сутки, и они отбивали время каждые 15 минут, полчаса и час. Причём на исходе каждого часа открывались дверцы и разыгрывалось целое пасхальное представление – «Воскресение Христа». Пещера, в которой был погребён Христос, была привалена камнем, этот камень опускался, являлся ангел, воины падали ниц, и всё это – под музыку.
Часы Екатерине очень понравились. Понравился ей и мастер. В считаные месяцы талантливый самоучка был выписан в Санкт-Петербург (как мы уже говорили, так происходило почти со всеми провинциальными талантами), а в 1769 году Кулибин получил высокую должность – он возглавил механическую мастерскую Петербургской академии наук. Там он занимался изготовлением всевозможных устройств, необходимых Академии для исследовательских задач, но вместе с тем имел и финансирование, и возможности для проведения собственных опытов и разработки оригинальных изобретений. Чем он, собственно, и прославился.
Как Кулибин изобрёл прожектор
19 февраля 1779 года в газете «Санкт-Петербургские ведомости» появилась заметка об изобретении (тогда говорили «умопроизведении») мастера Кулибина – волшебном зеркале. Сегодня читать эту заметку непросто, судите сами: «Зеркало весьма способно к представлению разных огненных фигур, когда сии на каком-либо плане будут вырезаны и за сим планом зеркало заставится». Всё понятно?
На самом деле «зеркало» было вполне себе современным… прожектором. Он представлял собой алебастровую полусферу (алебастр – это такая разновидность гипса), отделанную множеством мелких зеркал. Внутри полусферы находился источник света, например масляная лампа. Её свет многократно отражался от зеркальных поверхностей и усиливался. Куда полусферу направляли, туда и бил световой луч. Фактически именно так и устроены современные прожекторы – в них есть рефлектор, или отражатель, то есть та самая полусфера, а также источник света.
Конечно, отражатели использовались и до Кулибина, причём очень давно, даже в Древней Греции! Но это были стационарные системы, например в маяках, а фонарь Кулибина был мобильным. Причём настолько, что Кулибин быстро уменьшил свою систему, разработав… фонарь для извозчиков! «Кулибинские фонари» начали немедленно устанавливать на экипажи, и в считаные месяцы Петербург наполнился колясками, оснащёнными полноценными фарами.
Чем закончилась история прожектора
Кулибин предполагал, что его прожекторы будут использоваться для уличного освещения. Он составил специальную инструкцию по использованию фонарей, а его мастерская начала серийно (!) производить фонари разных размеров – и для стационарного освещения, и для извозчиков. Заказы приходили даже из других городов, а к каждому фонарю прилагался печатный экземпляр инструкции – как сегодня к любой бытовой технике!
Но против Кулибина сыграло отсутствии в России защиты авторских прав. Изучив систему, фонари Кулибина стали делать другие мастера, и вскоре изобретатель, не имея предпринимательской жилки, разорился и закрыл производство. Ещё какое-то время фонари Кулибина можно было встретить в городе, а потом мода на них сошла на нет. В освещении улиц их так и не применили. Уже к 1820-м годам о фонарях вообще забыли более чем на полвека.
Прожектор независимо от Кулибина «переизобрели» значительно позже. Изобретателем прожектора современного типа считается военный инженер Альфонс Ман-
жен, который в 1870-х годах разработал систему отражателей, очень похожую на кулибинскую, – и нашёл ей применение во французской армии. Позже прожектор собственной системы (но также похожей на кулибинскую) создали в американской компании General Electric – и представили на Всемирной выставке 1893 года. И надо сказать, что General Electric считают себя первоизобретателями прожектора, игнорируя более ранние версии.
После начала промышленной революции у государств появились желание и возможность показывать технологические новации и обмениваться ими. Для этого начали проводить всемирные выставки – масштабные мероприятия, в рамках которых десятки стран демонстрировали свои самые современные технологии. Первая такая выставка прошла в Лондоне в 1851 году, а традиция сохраняется до сих пор. В XXI веке выставки уже принимали Германия, Япония, Казахстан, Испания и другие страны.
Кулибинский прожектор своими руками
А теперь давайте попытаемся сделать прожектор Кулибина своими руками. В принципе, таким же образом были устроены и прожекторы других изобретателей.
1. Во-первых, нам нужна полусфера. Лучший вариант – это половинка детского резинового мячика, но также можно взять, например, половину большого бумажного стакана (например, для газировки из фастфуда) и придать ему полусферическую форму изнутри с помощью пластилина.
2. Во-вторых, нам нужны отражатели. Подойдут кусочки фольги, серебристого скотча или даже блёстки из детского набора для рукоделия.
3. А ещё нам нужен светодиод – самый простой с двумя «ножками»-выводами (анодом и катодом) – и батарейка.
4. Теперь приступаем к делу. Нашу полусферу нужно изнутри тщательно обклеить отражателями.
5. В центре полусферы нужно сделать два отверстия под анод и катод светодиода. Если вы используете бумажный стаканчик, то его можно и самими «ножками» проткнуть, а если что-то поплотнее, то придётся воспользоваться шилом.
6. С обратной стороны полусферы подключаем светодиод к батарейке. Важно, чтобы батарейка была напряжением больше 3V (то есть «пальчиковая» не подходит). Это может быть «таблетка» от часов (CR2032) или даже мощная «Крона» (правда, в случае с «Кроной» придётся поколдовать с проводами, так что часовая батарейка проще). Один выход светодиода подключаем к «минусу», другой к «плюсу», и – горит!
7. В принципе, прожектор уже работает. Осталось только сделать основание. Если система лёгкая (бумажный стаканчик + батарейка на 3V), можно использовать второй бумажный стаканчик, закрепив на нём первый. Если система тяжёлая – более реалистичная и яркая, – можно сделать основание из конструктора или склеить его из плотного картона.
Авторское право в России
Патент – это специальный документ, который охраняет первенство в изобретении. Когда изобретатель получает патент, никто другой не имеет права в течение какого-то срока использовать или копировать его разработку, не договорившись с ним, например не заплатив ему денег. Патентное право – это важнейший двигатель изобретательской мысли. А иначе какой смысл изобретать, если в любой момент твою идею могут украсть?
В Европе патенты начали выдавать в далёком XV веке (!) – первый патент в Венеции выдали в 1416 году, а во Франции – в 1555-м. А в начале 1700-х годов во многих европейских странах существовали специальные ведомства, выдающие патенты и защищающие права изобретателей.