Но не в России. Лишь в 1748 году началась выдача царских привилегий (так назывались патенты) на изобретения. Никакой комиссии не было, каждую работу рассматривал лично император, а времени у него было мало; кроме того, стоили патенты безумных денег – примерно как доход среднего горожанина за несколько лет. Поэтому за следующие 70 лет было выдано… 76 патентов. Чуть больше одного в год. В Америке в то же самое время в год выдавали по 100–200 патентов!
Лишь в 1812 году в России был принят новый закон, по которому император, конечно, патенты подписывал, но рассматривали изобретения специально обученные инженеры и учёные. Количество патентов увеличилось – теперь их выдавали по 80–120 в год. В США, правда, уже по несколько тысяч.
Но Иван Кулибин в 1812 году был уже очень пожилым человеком. По сути, всю свою карьеру он построил в стране, где не было никакой защиты авторских прав. И, как мы уже видели, «обжёгся» на этом в истории с фонарями.
Как Кулибин изобрёл водоход
Одной из серьёзных технологических проблем XVIII века был подъём грузов вверх по течению реки. Вниз-то понятно: пустил себе бревно, оно и плывёт. Но как тянуть суда против течения? Пароходов, способных преодолевать напор воды, ещё не существовало, а на вёслах 50 тонн не увезёшь.
Для этого существовали коноводные суда. У таких судов был специальный якорь, который на лодке завозили вверх по течению и там привязывали, например к дереву на берегу, или закрепляли на дне. Якорный канат крепился к специальной лебёдке – кабестану, – которая была установлена на палубе. И эту лебёдку вращали ходящие кругом лошади или волы, наматывая цепь на вал и подтягивая судно к месту крепления – вверх по реке. Такие суда могли везти против течения даже 100 тонн груза!
Что необходимо?
Лошади быстро уставали и требовали корма, а значит, надо было построить коноводное судно, но… без лошадей!
Что придумал Кулибин?
Кулибин придумал, как усовершенствовать идею коноводного транспорта. В 1781 году он разработал судно, лебёдка которого вращалась не усилиями животных, а… самой водой. Всё выглядело очень просто: течение ударяло в лопасти спущенного в воду колеса (как на водяной мельнице), колесо вращало вал, а на вал наматывался тот самый канат с якорем. Таким образом судно подтягивало само себя!
Финансирования Кулибину не выделили, и он построил первый водоход за свой счёт. В ноябре 1782 года его испытали на Неве – при огромном стечении народа и на глазах императрицы. Судно прошло вверх по течению с грузом в 62 тонны. Тем не менее Кулибин не удовлетворился конструкцией и стал совершенствовать систему.
Процесс занял долгих 20 лет, и новый водоход испытали на Волге только в 1804 году. Он снова показал себя хорошо, и государственная казна даже компенсировала Кулибину затраты на постройку опытного образца. Изобретение было признано очень важным для российской промышленности, но…
Почему с водоходом ничего не получилось
…но традиционная русская бюрократия затормозила производство водоходов, а сам Кулибин, конечно, не мог наладить его, подобно тому как наладил производство фонарей. В итоге водоход № 2 три года простоял впустую, затем был передан на хранение в Нижегородскую ратушу, а в 1808 году продан на слом по причине ветхости. Третью модель, разработанную Кулибиным, так и не построили.
К тому времени в мире уже началась эпоха пара. Пароходы 1800-х годов были слишком маломощными, зато для подъёма грузов вверх по течению начали использоваться кабестаны (да, название такое же, как и у лебёдки). Кабестаны, по сути, были теми же коноводными судами, только вот вал на них вращали не лошади, а установленные прямо на палубе паровые двигатели, и это было эффективно. Настолько эффективно, что кабестаны наряду с пароходами использовались на реках ещё почти 100 лет!
Если бы Кулибин наладил производство водоходов после успешных испытаний первой модели, его изобретение лет на 20–30 заняло бы свою нишу. Но он, к сожалению, опоздал.
Как Кулибин изобрёл протез
В 1791 году в Петербург прибыл для пенсиона (то есть, по сути, на пенсию) герой Русско-турецкой войны, 20-летний офицер Сергей Васильевич Непейцын. За три года до этого, во время штурма Очаковской крепости, совсем ещё юный Непейцын потерял ногу выше колена – это лишало его возможности оставаться на военной службе. Но ему повезло – в Петербурге он волей случая познакомился с Иваном Петровичем Кулибиным.
Что необходимо?
Разработать удобный протез ноги.
Что придумал Кулибин?
Кулибин заинтересовался вопросом протезирования и уже к сентябрю того же года сконструировал для молодого офицера сложный составной протез ноги – в равной мере и лёгкий, и подвижный. С этим протезом (тогда говорили «механической ногой») Непейцын вернулся на службу, дослужился до генерал-майора, стал героем войны 1812 года и умер в почёте в возрасте 77 лет.
Протез был металлическим, с внутренней деревянной арматурой, и крепился к телу посредством деревянной опоры и системы бинтов. По свидетельствам очевидцев, Непейцын на протезе не то что ходил и ездил на лошади, но даже танцевал польку!
Почему протез Непейцына так и остался уникальным
Впоследствии Кулибин изготовил несколько более совершенных версий протеза с большим количеством сгибающихся элементов, но применения ни в армии, ни в медицине они не нашли – государство не видело в этом необходимости. Ряд протезов Кулибин продал частным лицам.
На деле протезы разной степени сложности изготовлялись в индивидуальном порядке ещё в Древнем Египте. Известны древнеримские и средневековые протезы, причём порой не менее сложные, чем кулибинский. Кулибина ждала та же проблема, что всех создателей протезов до него, – время широкого производства искусственных конечностей ещё не настало. Это было дорого, тяжело, сложно, несовершенно.
Более или менее массовое протезирование началось во Франции после Наполеоновских войн, а после Гражданской войны в США (1861–1865 гг.) производство протезов, в том числе составных, было поставлено на поток. Кулибин в этой истории остался одним из гениев-самоучек, чья система просто затерялась во времени и пространстве.
Как Кулибин изобрёл веломобиль
Одно из самых знаменитых изобретений Кулибина – это его «самокатка» (или «самобеглая коляска»). Задумал он её в начале 1780-х, а готовую конструкцию продемонстрировал при дворе в 1791 году. Причём среди документов Кулибина есть чертежи целых трёх самокаток – двух трёхколёсных и одной четырёхколёсной!
Что же представляла собой самокатка Кулибина? Это была открытая двухместная повозка с двумя колёсами позади и одним – управляемым – спереди. Два пассажира сидели на удобном диванчике и ни управлять самокаткой, ни приводить её в движение не могли. Водителем и одновременно двигателем машины был слуга, стоявший на специальных педалях за спинами пассажиров.
Вы наверняка видели современный тренажёр для ходьбы – такие встречаются и в спортзалах, и на улицах. Так вот, слуга нажимал на педали точно так же, как нажимает на них спортсмен, тренирующийся на таком тренажёре. А перед слугой располагался деревянный штурвал, которым он мог поворачивать переднее колесо самокатки.
По сути, самокатка была прообразом трёхместного веломобиля. Причём прообразом очень сложным: в системе Кулибина был маховик, сглаживающий неравномерное вращение педалей, рулевое управление, тормоза и даже примитивная коробка переключения скоростей!
Какое-то время самокатка служила развлечению придворных, а затем, видимо, сгнила в каком-то сарае. Сохранились упоминания о её использовании, а также, что удивительно, чертежи всех её вариантов – оттого мы неплохо знаем, как она была устроена и какую пользу могла бы принести, если бы стала серийной моделью.
Просто диковинки
Конечно, Кулибин был далеко не первым изобретателем, который построил самоходный экипаж с педальным приводом.
Например, в 1655 году немецкий изобретатель Стефан Фарффлер построил компактную трёхколёсную машину, представлявшую собой первое в истории инвалидное кресло с приводом. Фарффлер был парализован ниже пояса и сделал миниатюрный самоходный экипаж, колёса которого вращались от рукоятей, приводимых в движение пассажиром.
А в России в 1752 году механик-самоучка Леонтий Шамшуренков построил в Петербурге прямого предка «самокатки» Кулибина – самобеглую коляску, которая также приводилась в движение с помощью педалей за пассажирскими креслами. Только слуг для этого требовалось двое. Шамшуренков, к слову, «прикрутил» к своей коляске ещё и верстомер, то есть простейший измеритель пройденной дистанции.
Были и другие системы (в том числе с полноценным двигателем – например, экипаж Ганса Хауча 1649 года или «телега Кюньо» 1769-го). Но ни одна из них не привела к появлению велосипеда, веломобиля или автомобиля. Все они остались в истории лишь как диковинные курьёзы. А велосипед, пока что без педалей, представил миру в 1817 году немецкий инженер Карл Дрез; впоследствии его конструкция многократно совершенствовалась и в начале XX века дала начало веломобилям.
Как Кулибин изобрёл лифт
К 1790-м годам императрица Екатерина II располнела настолько, что подниматься по лестнице на второй этаж Зимнего дворца стало для неё непосильной задачей. Обычный лифт-кабину (к тому времени он был известен уже сотни лет) она не хотела, а хотела возноситься на второй этаж царственно, сидя в кресле.
Что необходимо?
Придумать для императрицы лифт-трон, который не нужно подвешивать на тросах.
Что придумал Кулибин?
Неутомимый придворный механик Иван Кулибин сумел выполнить необычный заказ императрицы. В 1793 году в Зимнем дворце заработал первый в истории винтовой лифт. Платформа с императорским креслом имела за спинкой два специальных крепежа. Слуги вращали приводные рукояти, крепежи двигались, как гайки, по двум длинным осям-винтам – и кресло медленно, но верно поднималось на галерею второго этажа.