Зроблено в Росії. Російські дореволюційні винаходи
У Мережі регулярно з'являються красиві списки російських винаходів. Приблизно третина фактів з цих списків зазвичай є хибною, а в інших двох третинах є невеликий конфлікт. Наприклад, Федір Піроцький дійсно винайшов і побудував перший трамвай. Тільки ось він помер у злиднях, а першу трамвайну лінію запустив в Берліні фон Сіменс. Чи вважати це російським винаходом, якщо в світ трамвай пішов з Німеччини? Ми вирішили зробити невеликий огляд дореволюційних винаходів, які не тільки були створені в Росії, але і були перейняті іншими державами.
Більшість знаменитих російських винахідників та інженерів свої основні роботи опублікували за кордоном і взагалі жили в еміграції (хто потроху, а хто і більшу частину життя) - Зворикін, Лодигін, Термен, Сікорський, Старевич.
Інші винаходили різні речі, але їх роботи просто застрявали в нетрях російської бюрократії. Наприклад, Андрій Нартов ще в 1721 році побудував перший в світі токарно-гвинторізний верстат, а в 1755-м завершив свій монументальна праця «Театрум махінаріум, або Ясна видовище махина», в якому описав 36 різних видів верстатів. Але після смерті про Нартова забули, все це було відправлено в архіви і по музеям, майстри продовжували по-старому працювати в артілях, а токарний верстат абсолютно незалежно від Нартова запатентував британець Генрі Модсли в 1800 році, тобто через майже 80 років! Ми, звичайно, можемо пишатися нашим геніальним співвітчизником, але при цьому через чиновницьку бездарності його працю нічого не дав світові.
Таких випадків можна перерахувати приблизно сотню - від літака Сікорського (на доопрацювання якого у конструктора просто не було грошей, а держава відмовилася йому допомогти) до трамвая Піроцького.
Токарно-копіювальний верстат Андрія Нартова, один зі збережених до наших днів примірників. І його винахідник
У Британії, Франції та США з цим було незрівнянно простіше. У той час як в Росії авторські права на винаходи хоч якось стали охороняти лише при Олександрі I в 1810-х роках, за кордоном уже давно існували патентні інститути, що дозволяли талановитим інженерам захищати свої права і заробляти гроші на відкриття. Проте і в Росії був цілий ряд самородків, які володіли не тільки технічним або науковим складом розуму, а й організаційно-фінансовими здібностями, завдяки яким зуміли реалізувати себе на батьківщині - і відпустити свою роботу у великий світ з маркою «зроблено в Росії» . Ось про них і піде мова.
Так, хочеться зауважити, що це, звичайно, далеко не повний список. Повний - значно більше. Ми просто пройдемося по найбільш цікавим і вартим уваги випадків, причому обмежимося періодом до 1917 року. Радянські часи - це зовсім інша історія.
Є таке поняття - стихійні відкриття. Людина стикається з проблемою і вирішує її нетривіальним, ніколи раніше не застосовувався методом. Саме до цього класу належить винахід криголамного судна. Його придумав Кронштадтський промисловець і судновласник Михайло Брітні, причому виключно з меркантильних міркувань.
Він був дуже багатою людиною, таким собі Ілона Маском свого часу. У нього було кілька заводів, кораблебудівному виробництво, торгова справа. У 1862 році сорокарічний Брітні в черговий раз вирішив розширити свій бізнес і запустив першу поромну лінію Кронштадт - Оранієнбаум. По ній курсував невеликий, 26-метровий паровий катер «Пайлот», який перевозив в першу чергу вантажі. Брітні ні єдиним судновласником Кронштадта - конкуренції вистачало.
Зовнішній вигляд першого в світі парового криголама «Пайлот»
Але була заковика: як тільки Фінську затоку покривався льодом, судноплавство вставало. Поки лід був тонким, використовувалися спеціальні гирьові криголами для прокладки каналів. По суті, це були звичайні кораблі, оснащені системою гирь, які скидалися на лід перед судном і пробивали канал. Такий криголам просувався на годину чи на кілька метрів і міг пробитися тільки крізь осінній лід. Зима ж остаточно заморожувала поромну лінію.
Для вирішення цієї проблеми винахідливий Брітні витягнув з глибин історичної пам'яті таку штуку, як коч. Кочі були давньоруськими північними судами з плоским дном і скошеним носом, завдяки якому їх при необхідності можна було витягнути на лід і протягнути по ньому вручну. Важкий паровий катер, подумав Брітні, міг би не просто забиратися на кромку льоду, а й обламувати її своєю вагою. Так був придуманий криголам.
У 1864 році «Пайлот» був переобладнаний - його форштевень скосили на 20 °, щоб він заповзав на лід при торканні кромки. Брітні не помилився в розрахунках - судно показало себе прекрасно. Оснащене слабеньким 60-сильним двигуном, воно легко ламало лід і на подив швидко пересувалося, залишаючи за собою акуратний канал. Більш того, навігацію вдалося продовжити практично на всю зиму 1864-65 років, що викликало люту заздрість у конкурентів і певний урядовий інтерес: Брітні, хоча грошей у нього вистачало, планував вибити в Петербурзі грант на будівництво ще декількох криголамів.
У 1866 році царська комісія була присутня при «живому» порівнянні революційного «Пайлота» і традиційного гирьового криголама «Досвід» на базі канонерського човна. Величезний, з двигуном в три рази потужніший, «Досвід» банально застряг в льодах. Ніякі чавунні чушки не допомогли. Проте комісія винесла «Пайлот» традиційний для Росії вотум недовіри і оголосила «Досвід» перспективнішою конструкцією.
Русский коч, прообраз криголама. Зрізана форма носовій частині дозволяла легко затягти коч на лід
Звичайна історія на цьому б і закінчилася - таке траплялося неодноразово. Але Брітні був дуже багатою людиною і міг дозволити собі розвиватися самостійно. Більш того, в 1868 році він був обраний міським головою Кронштадта. Потім в Німеччині сталася дуже холод зима 1870-71 років, і німці з Гамбурга, зацікавившись російської конструкцією, купили у Брітнева креслення і отриманий ним в Європі патент. І в 1871-му в Гамбурзі з'явився другий пароплав по системі Брітнева, Eisbrecher 1.
Згодом Брітні продав креслення представникам різних країн - Данії, Нідерландів, Швеції, США, Канади. Він і сам побудував ще два криголама: в 1875 році - «Буй», а в 1889-м - «Бій», розширюючи поромну лінію. Паралельно він займався благодійністю і, що цікаво, відкрив першу в Росії водолазну школу.
«Єрмак», перший в світі криголам арктичного класу
Криголамні судна системи Брітнева поширилися по всьому світу. У Росії досягнення Брітнева першим визнав знаменитий адмірал Степан Осипович Макаров, який ініціював в 1897 році - вже після смерті винахідника - будівництво першого в світі великого криголамного судна арктичного класу «Єрмак».
City Ice Boat No. 1, американський пароплав 1837 року перший в світі гирьовий криголам. До 1860-м ця система вже безнадійно застаріла
Артеріальний тиск
Микола Коротков, першовідкривач звукового методу вимірювання артеріального тиску
Всім відомий найпростіший спосіб вимірювання артеріального тиску, коли руку передавлюють джгутом і поступово відпускають, фіксуючи початкове і кінцеве значення тиску при яскраво вираженому серцебитті. Цей метод в 1905 році винайшов молодий (на той момент йому було 31 рік) російський лікар Микола Сергійович Коротков.
Зробив він це випадково, працюючи над докторською дисертацією. Проводячи дослідження пацієнта, він зауважив закономірність у виникненні звуків при зниженні тиску, після чого порівняв результати «звукового виміру» з результатами існувало на той момент інвазивного методу вимірювання тиску за допомогою введення катетера. Результати збіглися, і Коротков написав статтю для спеціального петербурзького журналу «Известия Імператорської Військово-медичної академії». Це стаття в 281 слово принесла Короткову всеросійську славу і повагу - його метод почав широко застосовуватися і поступово «перебрався» і в Європу.
Схожі дослідження вів знаменитий італійський патолог Шипионе Ріва-Роччі (він винайшов, зокрема, надувний рукав, яким користувався Коротков і користуємося сьогодні ми), але до самої методики італієць все-таки не дістався. А звуки, які лікар чує, вимірюючи тиск, називаються в медицині «тонами Короткова».
У колишньому особняку Сан-Галлі досі функціонують батареї його роботи. Майже як сучасні
Інше відоме російське винахід теж з'явилося стихійно, і теж через холод. Це опалювальна батарея - так-так, та сама чавунна або металева ребриста штука, яка зараз є практично в кожному будинку в Росії, Північній Європі і Канаді. Причому тут сталася історія, «зворотна» звичайної: не російська винахідник емігрував, щоб працювати над своїм пристроєм за кордоном, а німець на ім'я Франц Фрідріх Вільгельм Сан-Галлі приїхав в Росію і придумав, як себе обігріти.
Сан-Галлі прибув до Санкт-Петербурга 19-річним молодиком в 1843 році. У Німеччині він працював на фірмі, яка торгує російськими товарами, а в Петербурзі влаштувався в її ж російський філія. Він міняв місця роботи, набирався досвіду, одружився з дочкою багатого купця, отримав російське підданство і почав свою справу. Сан-Галлі відкрив на Ліговському каналі майстерню, робив печі, каналізаційні труби, приводи і шківи, а в 1855 році отримав перше велике замовлення на ремонт опалювальної системи в імператорських оранжереях Царського Села. Ось тут-то в Сан-Галлі і прокинувся винахідник.
У вічно холодному Петербурзі обігрівати оранжереї печурками було б дуже дивно, система ж водяного опалення була вкрай недосконала - в ній застосовувалися довгі труби, обігрівають лише невелику ділянку. Тоді-то Сан-Галлі і спроектував систему вертикальних труб особливого перетину; проходячи через неї, вода віддавала навколишньому повітрю значно більше тепла, ніж проходячи по звичайній трубі. Сан-Галлі придумав і німецька назва пристрою ( «heizkörper»), і російське ( «батарея»). За кілька років він зробив на своєму винаході величезні статки - замовлення сипалися на майстерню практично щодня. Сан-Галлі запатентував батарею, але патент не продавав, а поширював на певних умовах безкоштовно. Першими країнами, які отримали право на виробництво батарей, стали Німеччина та США.
Пізніше Сан-Галлі працював в Думі, консультував уряд з питань фінансів і промисловості, отримав за свої заслуги дворянський титул, а його завод став найбільшим в Петербурзі виробництвом виробів із чавуну - як опалювального обладнання, так і огорож, дверей, каркасів для будівель. А ще він дав гроші на перші в Санкт-Петербурзі (і в Росії) громадські туалети. Батареї виробництва Сан-Галлі досі працюють в деяких історичних будівлях Петербурга - наприклад, на колишній дачі великого князя Бориса Володимировича.
Рублі і копійки
Петровський срібний рубль
Цікаво, що саме Росія стала першою державою, яка ввела десятковий принцип грошового рахунку, тобто значнуодиницю (рубль), розділену на 100 дрібних (копійок). В європейських країнах споконвіку побутували складні системи, часом обтяжені десятками різних назв і значень (особливо цим відрізнялася Франція).
Петро I провів в 1698-1704 роках грошову реформу, в ході якої затвердив основною грошовою одиницею срібний рубль, ділиться на 100 копійок. Заодно він скасував «гроші», «Алтин» та інші несистемні одиниці. На жаль, в Європі ця подія не помітили. Перехід європейських країн на десяткові системи стався вже в XIX столітті за прикладом зовсім не Росії, а США, де система «долар - 10 даймів - 100 центів» була введена в 1792 році.
Одним з тих, хто вніс помітний вклад в інженерну галузь і при цьому виявився затребуваний на батьківщині, став великий російський інженер Володимир Григорович Шухов. Більш того, він був одним з небагатьох, хто успішно працював і при царської влади, і при прийшли їй на зміну більшовиках.
Будівництво перших в світі сітчастих оболонок-перекриттів двоякою кривизни на Виксунськом металургійному заводі, 1897 рік
Кількість розробок і патентів Шухова величезна. Праці в галузі нафтової гідравліки (саме Шухов, наприклад, побудував перший російський нафтопровід), оригінальні винаходи в області переробки нафти і крекінгу зокрема, різні теплові машини і особливо парові котли. Шухов умів не просто винаходити, але «продавати» свої роботи - він отримував патенти в різних країнах і грамотно розпоряджався своєю інтелектуальною власністю.
Шуховська вежа в Полібіно, перша в світі гіперболоїдна конструкція (1896 рік)
Але більш за все він відомий, звичайно, як творець інженерних споруд - мостів, перекриттів і веж. Сітчасті оболонки-перекриття системи Шухова випередили всі аналогічні світові розробки; в Росії вони широко застосовувалися на вокзалах (якщо будете на Київському вокзалі в Москві, не забудьте подивитися вгору), в заводських цехах, виставкових павільйонах і так далі.
Першим в історії спорудою з тонкостінних металевим перекриттям-оболонкою стала так звана «ротонда Шухова», зведена спеціально для Всеросійської промислової та художньої виставки 1896 року в Нижньому Новгороді. Ця конструкція привернула увагу європейських і американських інженерів; сьогодні перекриття з ромбовидними осередками широко використовуються в світовій архітектурі.
Взагалі, виставка 1896 року став зоряним часом Шухова. Він представив на ній інше своє найважливіший винахід в галузі будівельної інженерії - застосування гіперболічних конструкцій для висотних споруд, які отримали назву «Шуховська веж». Перша така вежа, побудована спеціально для виставки, нині перевезена в Липецьку область і відома як «Шуховська вежа в Полібіно». При вкрай низькій масі гіперболоїдних вежі абсолютно стійкі до різних метеоумов, легкі в ремонті, мають відмінну сейсмостійкістю.
Всупереч обману зору, Шуховской вежі цілком збираються з абсолютно прямих металевих (дерев'яних, бетонних - неважливо) стійок, які легко виготовити навіть на примітивному обладнанні. Сьогодні гіперболоїдних вежі широко використовуються в якості маяків, телевеж, оглядових майданчиків. Сам Шухов побудував близько 200 подібних систем, після його смерті їх кількість сягнула кількох тисяч.
Шуховська вежа в Москві - найбільш відома робота Шухова
Чому ж талант Шухова виявився затребуваним - на відміну, наприклад, від таланту Івана Орлова, який винайшов метод кольорового друку грошей і змушений був виїхати за кордон, щоб його винахід отримав світове поширення? Все просто. Справа в тому, що роботи Шухова економили гроші і навіть приносили прибуток великим промисловцям. На Всесвітній виставці 1876 року в США Шухов познайомився з Олександром Веніаміновичем Барі, великим бізнесменом і меценатом, який на все життя став одним інженера і його спонсором. Протягом тридцяти років Шухов очолював «Будівельну контору інженера А. В. Барі» і в рамках цієї роботи мав можливість розвивати свої дослідження, не хвилюючись про фінансування. На початку XX століття Шухов мав таке визнання в Росії і за кордоном, що до нього почали звертатися і урядові організації - надходили замовлення на перекриття для вокзалів, для Пушкінського музею. Розробки зробили Шухова абсолютної фігурою, головним інженером країни, і ця слава «працювала» і після революції. Втім, в 1930-і роки його, вже похилого, не минули звинувачення в антирадянській діяльності та загрози репресій, але це вже зовсім інша історія.
сніговий пропелер
Одні з найкрасивіших аеросаней в історії - «Північ-2» з кузовом від «Перемоги»
Багато жителів нашої країни знають, що таке аеросани. Важко повірити, але за кордоном про існування аеросаней не знає практично ніхто. Зустріти цей вид транспорту можна хіба що в Канаді і в Скандинавії. Більш того, по-англійськи вони називаються теж aerosani, тобто термін безпосередньо калькований з російського.
Так, аеросани - це суто російський винахід, причому давно і широко поширене. Перші аеросани розробив і побудував російський інженер Сергій Сергійович Неждановский в 1903 році (він же в 1916-му розробив і перші російські «моторні сани», тобто снігохід). Цікаво, що будував він їх зовсім не як транспортний засіб, а як установку для зимових наземних випробувань авіаційних гвинтів - Неждановский працював разом з Василем Жуковським, піонером авіації. Але поки авіація перебувала в зародковому стані, аеросани виявилися чудовою ідеєю у відриві від первісного призначення. Жуковський, маючи серйозний вплив і науковий авторитет, зміг просунути винахід, в тому числі в армійській галузі. У Росії аеросани випускають до сих пір.
Однією з галузь, в якіх Росія всегда и беззаперечна дере, булу металургія. Пов'язано це було в першу чергу з затребуваністю металів у військовій області - тут і артилерія, і різні машини, і особисту зброю. Відомим металургом був, наприклад, Петро Петрович Аносов, який з 1817 по 1847 рік працював на збройовій фабриці в Златоустівській гірському окрузі, а після став Томський цивільним губернатором. Зокрема, саме Аносов на початку 1840-х отримав булатний візерунок; російська булат прославився в усьому світі, а технологія Аносова досі використовується на різних ковальських виробництвах.
Практично весь сучасний булат робиться за методикою, розробленою в 1840-х роках Петром Петровичем Аносова
Але куди більш вагомим внеском у світову науку стало винахід ... зварювання. Так, саме так - класична дугова зварка, яка повсюдно використовується практично у всіх технічних галузях, - виключно російське винахід, причому, що цікаво, «двоступенева». Відомо, що на самому початку XIX століття двоє вчених, Гемфрі Деві і Василь Петров, паралельно представили електричну дугу перед своїми Академіями наук. Роботи Петрова багаторазово цитувалися і використовувалися російськими вченими XIX століття, і взагалі, в дослідженні властивостей електричної дуги ми просунулися - поряд з англійцями - досить далеко.
І в 1881 році, коли ефект, відкритий Деві і Петровим, вже щосили використовувався в лампочках розжарювання, інженер Микола Миколайович Бенардос знайшов йому інше застосування. Бенардос був «класичним винахідником»: отримавши медичну освіту, він у більшій мірі тяжів до досліджень і експериментів, ніж до монотонної роботи. Він, подібно до Лодигіна і Яблочкова, працював над удосконаленням електричного освітлення (будучи якраз співробітником фірми Яблочкова) - і випадково відкрив, що дугою можна не тільки світити, але і нагрівати до такої міри, що метали зварюються. У 1882-1887 роках Бенардос запатентував свій «Електрогефест», як він назвав підсумковий прилад, в Німеччині, Франції, Росії, Італії, Англії, США і низці інших країн, причому співавтором винаходу значився купець Ольшевський, який дав Бенардосу грошей на патентування.
Бенардос отримав ще безліч патентів. Втім, він до кінця життя залишався безгрошовим, оскільки всі кошти витрачав на дослідження. А світ пам'ятає його саме завдяки винаходу дугового зварювання.
Електрозварювання - чисто російський винахід
Але на цьому історія не закінчилася. У 1888 році інший російський винахідник, Микола Гаврилович Славянов, удосконалив метод Бенардоса, придумавши зварювання під шаром флюсу - це дозволило зварювати метали, що вважалися несваріваемимі. На Всесвітній виставці в Чикаго 1896 року Славянов справив фурор, зваривши в єдине ціле шматки бронзи, томпаку, нікелю, сталі, чавуну, міді, нейзильберу і бронзи - абсолютно непоєднуваних матеріалів. За цю розробку він отримав золоту медаль. Славянов провів ще один знаменитий досвід - зварив розірваний вал парової машини, після чого машина знову запрацювала.
* * *
Взагалі, перераховувати винаходи, зроблені в Росії до революції, можна досить довго. Якщо сфокусуватися на тих, що отримали продовження і поширилися по всьому світу, можна згадати мінний транспорт - тип корабля, запропонований і розроблений адміралом Костянтином Макаровим, електромагнітний сейсмограф князя Голіцина, ранцевий парашут Гліба Котельникова і так далі.
Правда, значно більше російських винахідників все-таки реалізували себе в еміграції. Згаданий вище Іван Іванович Орлов, працюючи в Експедиції заготовляння державних паперів, багато років намагався впровадити ірисову (однопрокатную многокрасочную) друк в виробництво грошей, запатентував її в ряді країн, але в підсумку розчарувався, виїхав до Англії, продав свій патент і зі скорботою написав керуючому експедиції Борису Борисовичу Голіцину:
Аби не сил і життя домогтися в Росії і сотої частки тих результатів, які, при моєю участю, можливі на Заході.
Багатобарвні візерунки зліва від пам'ятника - це орловський друк. Винайдено в Росії, але вперше застосована в Великобританії
За радянських часів ситуація змінилася. Винаходів стало набагато більше, авторські права стали дотримуватися значно краще, а держава дійсно стало звертати увагу на талановитих інженерів, хоча премії за розробки, що змінили світ, були копійчаними. Проте це був крок вперед. Росія в усі часи породжувала безліч блискучих розумів, здатних на великі справи, але вкрай рідко користувалася цією своєю здатністю. Міське землеборство, як писав класик.