XI Водоходное судно
XI
Водоходное судно
По замыслу Кулибина, устройство «водоходного судна» было следующим. Один конец каната привязывается к неподвижному предмету на берегу (или якорю, заносимому вперед), другой обвивается вокруг гребного вала на судне. Течение давит на лопасти колес, они приходят во вращение, и канат наматывается на гребной вал. Судно начинает двигаться против течения. Неудобства, конечно, и при этом были огромные. Канат надо было привязывать на берегу, складывать на судне. Надо было оберегать товары от воды, заносимой вместе с пеньковым канатом. Кроме того, была затруднительна перевозка каната с места на место по берегу. Но все же это было лучше прежней тяги судов силою бурлаков.
Идея подобного судна не нова. Еще в XV–XVII веках подобные проекты были известны в Чехии (гравюры времен гуситских войн), в Италии (Ф. Веранцио) и в некоторых других странах.
На русском языке описание такого судна появилось уже в 1708 году, когда была опубликована в Москве «Книга о способах, творящих водохождение рек свободное», напечатанная «в царствующем великом граде Москве».
«Махина, объявленная через патера Шала, — говорилось там, — была вымышлена через господина Гравилла, отведывана была в Леоне городе, на суднах, нагруженных солью. Сия махина употребляется, чтоб судном вверх плыть, на реках самых быстрых без парусов, без весел и без всякой трудности и имеет она сие за партикулярное или особливое дело, что выбирает от себя место быстрейшее. С сею махиною не держать расходу на лошадей, которой эело велик есть, понеже надобно пятьдесят или шестьдесят лошадей, чтобы тянуть едино судно с солью на реке Роне, и случится тако, что единожды поправя корму худо судно часто единым разом втаскивает всех тех лошадей в реку и утопляет некоторую часть».
Автор книги пересказывает здесь главу из произведения Шаля[89] «Искусство морского плавания»; Шаль и является изобретателем этого судна.
Проект «водоходного судна» Шаля.
У нас нет никаких данных о том, что Кулибин был знаком с проектом Шаля. Вероятнее всего, он, как и в ряде иных случаев, пришел к своей идее самостоятельно.
Еще в Петербурге, во времена Екатерины II, Кулибин сконструировал «водоходное судно», идущее против течения. В 1782 году оно было опробовало на Неве. На нем ехала комиссия в составе вице-президента князя Чернышева, членов Адмиралтейств-коллегии, адмирала Петра Ивановича Пущина и генерал-прокурора князя Вяземского. Судно бодро двигалось, и два весельных ялика едва успевали за ним следом. Оно прошло мимо Зимнего дворца, из окна которого глядела царица. Проект изобретения одобрили, но из этого ничего не воспоследовало. Правда, два купца, один костромской, другой московский, сделали было попытку использовать изобретение для перевозки соли по Волге. Купец Милованов запросил сенат о разрешении ему соляных поставок в город Кострому сроком на четыре года. Но такой договор был заключен с другим купцом. После этого Милованов оставил намерение использовать «водоходное судно».
Через два года Кулибин подал на имя княгини Дашковой прошение, чтобы его отпустили на шесть месяцев на Волгу «для приведения в действие изобретенной им машины». Он мотивирует свою поездку необходимостью найти купцов и убедить их в пользе своей машины, потому что здесь, в Петербурге, «не сыскивается желателей». Разрешение он получил и в Нижний Новгород ездил. Инструментальную палату он оставил на своего помощника Кесарева. В низовьях Волги Кулибин изучал течение реки, условия речного судоходства, быт прибрежного населения. Неизвестно, кого из купцов он уговаривал оставить нерентабельные расшивы, водимые бурлаками, только имен охотников реализовать его изобретение история не сохранила.
Характерно, что мелкие лавочники перепугались, прослыша об этом проекте Кулибина. Если возить товары будут «машинные суда», то на пристанях исчезнут бурлаки, меньше станет на Волге «работного народа», который водит расшивы, лодки и который является основным покупателем у лотошников и розничных торговцев.
Кулибин просит Поповых разъяснить им его намерение: «Мне вспомнилось, — пишет он в письме от 11 февраля 1801 года, — по содержанию вашего письма о живущих у вас, торгующих в лавках, поставщиках силы, нет ли у них таких же страшных мыслей, какие были у торгующих там в лавках; а именно, когда произведутся машинные суда, тогда в рассуждении толь больше и в Нижнем пристани по уменьшению половины работного народу из лавок товаров некому будет покупать и торги их остановятся, впрочем чтоб производить мне соляную на судах моих поставку, сие мнение я оставил, а разве на одном судне и в одно только лето и то единственно для доказательства казенной и общественной пользы (разрядка наша. — Н. К.), но и к сему если выйдет удобный случай».
Кулибин постепенно продолжал улучшать свое изобретение. Приехав в Нижний, он, как мы знаем, целиком отдался созданию усовершенствованного «машинного» судна, испытанного на Неве.
Следует отметить, что, прежде чем приступить к проекту машинного судна, Кулибин тщательно собирал экономический материал, который подтвердил бы выгодность его изобретения. Для этого же он изучал систему судов на Волге, их хозяйственную эффективность, судоходство, как целостный процесс, способы найма рабочей силы, заработок бурлаков и тому подобное. Сохранились его документы: «Описание выгодам, какие быть могут от машинных судов на реке Волге, изобретенных механиком Кулибиным»; «Описание, какая польза казне и обществу быть может от машинных судов на р. Волге по примерному исчислению и особливо в рассуждении возвышающихся против прежних годов цен в найме работных людей». Особенно интересовал изобретателя вопрос о стоимости рабочей силы. В одной из записок 1801 года говорится:
«Обыкновенное судно из Астрахани с солью и другою кладью, вверх по реке Волге отправляемое, должно иметь работников не менее положенного законами числа, четыре человека на 1000 пудов, следственно на таком судне, кое поднимает всего 20 тысяч пудов груза, должно быть всего 80 человек, из коих 21 употребляется к завозу якорей, а прочие 59, ходя по судну, тянут канат от завозу лямками. Напротив того, к машинному с таким грузом судну, в завозе должно быть 27 человек, а к машине, которая будет тянуть канат и работать стремлением речным, вместо остальных 53 человек довольно будет для управления только трех человек: да сверх того, для подъема и спускания машин также и на прочие непредвиденные надобности еще 10 человек; итак, вместо 80 человек работников, употребляемых на обыкновенном судне, машинное управляться будет только 40 человеками с равным против обыкновенного судна успехом, а от Дмитровска и Саратова еще меньшим числом»[90].
Из записок 1807 года видно, что и позднее его занимала мысль о количественном уменьшении рабочей силы: «На каждую тысячу пудов груза идущих из Камышина и Саратова с солью и другою кладью вверх по Волге реке судов употребляются в работе 3 с половиною человека; следственно на обыкновенной расшиве, нагруженной солью, весом, например, 12 тысяч пудов, должно быть работников числом 24 человека, на машинное же с таким грузом судно потребно будет из числа только половина, т. е. 12 человек».
Выходило, что применение машинной тяги вело за собою сокращение рабочей силы вдвое. «Водоходное судно» по подсчету изобретателя давало чистой экономии купцам на Волге 80 рублей в год на каждую тысячу пудов. Грузовой поток казенных судов от Астрахани до Нижнего равнялся десяти миллионам. Таким образом, чистая экономия в год для одного только государства выражалась в 800 000 рублей. Но лишь пример реально существующего на воде судна мог заставить купцов поверить в изобретение. Кулибин понимал это, поэтому в письме на «высочайшее имя» он просил средств для постройки судна. В вводной части этого письма он так прямо и говорит:
«Частные люди, отправляющие дела свои по рекам Волге и другим, по большей части или малокапитальные или, следуя издавна введенным обычаям, не помышляют о перемене дел своих в лучшую свою пользу, и потому кажется мне, сколько бы ни было предлагаемо им о введении во употребление судов машинных, но не показав прежде на самой практике их действия, то все оставаться будет без исполнения».
Плохо надеясь на поддержку частного капитала, он ждет поддержки от престола: «Новые заведения подобного рода, сколько бы они преполезны не были, редко получить могут даже и начало свое, не только приращение, во продолжение времени без пособия монаршего».
Кулибин берет на себя все издержки в случае неудачи изобретения и просит царя выдать на расходы «пенсион» вперед за два года. А в случае удачи отдает судно в казенную эксплуатацию бесплатно и разрешает по этому образцу строить суда всякому, кто захочет. Таким образом, он не гарантировал себя никаким патентом, во всем полагаясь на «милость» правительства.
«Когда признано будет, что польза от сего изобретения происходить может в государстве навсегда уже утвердительно, то против исчисляемого в предыдущих годах приносимого от таких машинных судов казне приращения, во ободрение трудов моих и ревности, пожаловать мне такую малую часть, каковую только вашему императорскому величеству из высокомонаршие и беспредельные милости пожелать единовременным или иначе как всемилостивейше наградить будет благоугодно».
Просьба Кулибина о выдаче ему пенсиона вперед на издержки по изобретению была уважена. С лета 1802 года он подготовляет отдельные части для самоходного судна, улучшенного по сравнению с первым, испытанным на Неве. Для этого была использована готовая расшива, ходившая с грузом соли.
В архиве Академии имеются целые тетради с кропотливо сделанными вычислениями длины, ширины и деталей волжских судов; с догадками о том, какое из них легче на ходу или тяжелее; с бесчисленными измерениями малых лодок, белян и расшив; с заметками на полях, относящимися к тому или иному собранному Кулибиным материалу, вроде, например: «Нужно рассмотреть обстоятельнее»; с добавлениями на обороте листов, с лаконическими надписями: «Весьма нужное»; на особых вкладках даны «дополнения» к обстоятельным запискам и заявлениям.
В особых записях с необыкновенной тщательностью рассматривается, как вынимать якоря через тали его судов, какая экономия будет от сокращения бурлаков и служащих и т. п. В 1804 году снаряжение судна было закончено. Испытали его 23 сентября. На судне присутствовали: губернатор Руновский, знатные дворяне, чиновники и богатые купцы города. Судно имело на себе 8500 пудов песку, двигалось против течения и не уступало в скорости хода расшивам, ведомым бурлаками. За один час оно проделало 409 саженей. Таким образом, за шестнадцатичасовой рабочий день оно могло пройти 13 километров. Расшивы приблизительно шли так же.
Когда судно было спущено на воду, жители высыпали на берег и огласили воздух криками изумления, дивясь очередной выдумке «чернокнижника и колдуна с Успенского съезда». Судно было признано «обещающим великие выгоды государству», а Кулибину было выдано свидетельство.
Вскоре он передал чертежи в министерство внутренних дел. Граф В. П. Кочубей отослал их товарищу министра морских сил «с тем, чтобы он приказал искусным в строении судов ведомства его чиновникам оные во всех частях рассмотреть и сделать заключение, как в отношении выгод против других речных судов, одинакий груз подымающих, так и в рассуждении удобности в постройке и возможности в починке без дальнего искусства».
Однако в пучинах бюрократических ведомств чертежи Кулибина сразу начали тонуть. Министерство морских сил отказалось дать заключение по изобретению и потребовало дополнительных сведений: как судно будет управляться, каковы его грузоподъемность и скорость по сравнению с расшивами и пригодно ли оно под паруса. Кулибину возвращают чертежи. Он выполняет эти требования, трудится еще пять месяцев и возвращает министру чертежи с «особенно подробными описаниями» и со специальной запиской: «Обоснование экономической выгодности эксплуатации на Волге машинных судов».
Материалы рассмотрены были Адмиралтейств-коллегией, которая изложила свое заключение в записке на имя П. В. Чичагова — министра военных и морских сил. Заключение, в сущности, писал крупный инженер Деволянт[91].
Деволянт рассмотрел проект Кулибина и его не одобрил. Может быть, здесь играло роль распространенное даже у лучших иностранных инженеров недоверие к русским самородкам из народа, берущимся за работы, которые, по мнению этих инженеров, доступны лишь людям их круга. Деволянт не верил в экономическую выгодность судов Кулибина на Волге и сомневался в их ходовых свойствах.
Стоимость рабочей силы, говорил он, есть величина непостоянная, а потому и подсчеты Кулибина о прибыли, которую дадут суда, гадательны. Необходим будет дорогой ежегодный ремонт судов по причине сложности механизма водяных колес. На каждом судне нужен будет механик. Из-за бурь и мелей на Волге суда эти будут часто ломаться и т. д.[92]
Сохранилось обращение изобретателя к «почтенной публике»: «Механик Кулибин имеет честь предложить почтеннейшей публике… способы, чтобы на Волге реке суда, называемые расшивами, ходили с разным грузом против течения воды, помощью машины, действующие стремлением речным с меньшим числом работных людей». Дальше рассказывается история опробованного судна и выгоды, от него проистекающие. Ход его не уступает расшиве, а людей оно требует вдвое меньше. Судно находится в Нижнем Новгороде, и «все желающие пользоваться таковым изобретением могут оное видеть, скопировывать чертежи и списывать копии» в губернском правлении. Очевидно, отчаявшись в том, что государство использует его изобретение, и видя свое детище стоящим без толку у берега Кулибин рассчитывал на отклик общественности или поддержку мецената. Такого отклика не последовало, судно продолжало гнить на воде.
Дело кончилось тем, что граф Кочубей приказал городской думе через губернатора Руновского взять судно на хранение «впредь до повеления, дав механику Кулибину в приеме оного надлежащую расписку». Судно хранилось несколько лет, потом было истреблено при очень показательных обстоятельствах.
В 1832 году нижегородский вице-губернатор Прудченко запросил городскую думу, куда девались чертежи Кулибина? Чертежи эти разыскивал сын изобретателя Семен, который, видимо, и подал заявление в главное управление путей сообщения. По выяснении оказалось, что никаких бумаг и чертежей в Нижнем не осталось, а что касается самого судна, то «судно с предписания его сиятельства г. действительного тайного советника, министра внутренних дел князя Алексея Борисовича Куракина к тому господину бывшему губернатору Руновскому по докладу г. секретарем Куракиным государю-императору, по ветхости и неудобности того машинного судна к хранению, губернскому правлению велено продать с публичного торгу, какое судно в том губернском правлении продано коллежскому асессору Зеленицкому за двести рублей».
Таким образом, как явствует из этого документа, интереснейшее изобретение продали на дрова.
Кроме упомянутых здесь двух судов, Кулибин разработал чертежи третьего судна. В третьем варианте он еще улучшает конструкцию водоходной машины.
«Сей практический опыт машинного судна открыл мне путь и доказал совершенную возможность к построению и произведению в действие с наилучшим успехом других машинных судов на реке Волге, ибо при толикой многосложности и тяжеловесности машины, которую переделками уменьшить и поправить по желанию, по причине невыгодности, фундаментального основания на сем судне, было уже невозможно, при всем том действий разнилось оно успехом своего хода с другими расшивами, завозом без машин идущими. Вновь же расположенная для судов машина первых малосложнее для хода судов должна быть легче, а для очевидного их сравнения и вероятия, как первому опробованному, так и вновь расположенному судам с машинами следует при сем приполнительное объяснение и прилагается чертеж».
Улучшение шло по линии уменьшения числа гребных весел, сокращения площади бортовых обносов (вследствие чего по очертаниям своим судно должно было приближаться к буксирным колесным пароходам нашего времени), к упрощению самого двигательного механизма, к облегчению веса гребных колес. Детальные чертежи этого судна дают нам полное представление о его конструкции. На гребной вал, который расположен поперек судна, в средней его части насажены по концам гребные колеса. В диаметральной плоскости судна на тот же гребной вал насажено зубчатое колесо. На корме параллельно гребному валу установлен еще валик с шестерней. Шестерня скрепляется с зубчатым колесом гребного вала. На концах валика — швартовые муфты (у Кулибина «навои» от слова «навивать»). Вот и вся конструкция механизма. Характерно устройство некоторых частей судна. Чтобы облегчить подъем паруса, Кулибин использует два ворота. В остальном судно не отличалось от обыкновенных расшив: «Все должно быть такое, какое бывает в отстроенной обыкновенной расшиве, как и представляется в плане, фасаде и профиле сего судна пропорционально, но как действие его от стремления воды быть долженствует, то ходовые канаты должны быть толще, а ходовые якори — больше в полтора раза противу обыкновенных расшив, одинакий груз с сим машинным судном поднимающих. Ходовой же якорь и канат должны быть равны с обыкновенными, а не более».
Чертеж гребного вала «водоходного судна» Кулибина.
Чертежи третьего машинного судна настолько детально разработаны, что по ним вполне можно осуществить модель изобретения. В этом варианте у Кулибина продуманы и отдельные детали и все устройство в целом. С технической точки зрения суда Кулибина не были слишком сложными, как утверждал Деволянт. Они вполне могли быть пущены в эксплуатацию. А зная упорство изобретателя и его привычку все проверять опытом, можно с уверенностью утверждать, что в условиях плавания судка эти постепенно улучшались бы. Но правительство погубило и это изобретение Кулибина.
В заключение интересно остановиться на судьбе сходного изобретения — «машинного судна», где вращение «навоя» производилось силой животных, которые и подтягивали судно к занесенному вперед якорю.
Уже упоминавшийся выше известный ботаник, академик И. И. Лепехин, описывая в своих «Дневных записках путешествия» «гребные купецкие судна», плававшие по Волге в 1769 году, говорит: «Для облегчения таких судов вверх выдумана была махина, состоящая из колеса и вала, в которой ходили быки; но это механическое облегчение вскорости было оставлено, по-видимому, за неудобством».
Некоторые полагают, что мысль о замене человеческой тяги конною принадлежала рабочему, мастеру лесопильного завода на Каме Дурбашеву. Завод этот в селе Усолье принадлежал Всеволожскому. «Летопись губернского города Перми», составленная Ф. А. Прядильщиковым, утверждает, что при заводах Всеволожского служил французский инженер Пуа де-Бар.
Жан-Батист Пуа де-Бар (1762–1824), бывший профессор математики в Лионском коллеже, после ряда скитаний в конце своей жизни попал в Россию. Здесь он занялся механикой и сделал в министерство внутренних дел заявку на изобретение «коноводного судна». Не исключена возможность, что Пуа де-Бар попросту воспользовался оплошностью простодушного русского мастера и выдал чужое изобретение за свое.
Во всяком случае, Пуа де-Бар использовал готовую идею, усовершенствовал уже имевшееся судно с воловьей тягой, заменил воловью тягу конной и выдал это за оригинальное изобретение.
На Волге называли потом эти суда «коноводками». Пуа де-Бар утверждал, что «прежде него в России никто сего способа не употреблял», и просил «выдать ему привилегию на исключительное право пользоваться сим изобретением в течение десяти лет». Чего невозможно было добиться русскому, то легко далось иностранцу. Государственный совет не замедлил выдать просимую привилегию. Об этом был особый сенатский указ от 19 октября 1814 года.
Интереснее всего то, что идея, которую Пуа де-Бар называл своим открытием — замена ручной силы вращения «навоя» конной, тоже выдвигалась в свое время Кулибиным. Но Кулибин, очевидно, не считал это достаточно эффективным разрешением вопроса и не стал ее разрабатывать.
Правда, в ходатайстве своем на выдачу привилегии Пуа де-Бар глухо упоминает о существовании на Волге каких-то менее совершенных машин подобного типа. Этого он не мог обойти потому, что волжане, как мы знаем, давно применяли подобные суда, но только не находилось «дельца», который бы их «усовершенствовал».
Впрочем, Пуа де-Бар торжествовал недолго. Через два года, в 1816 году, крепостной графа Шереметьева из волжского села Кадниц, Нижегородской губернии, Михайла Сутырин изобрел коноводную машину своей особой конструкции, которая была более пригодна, совершенна и выгодна, чем судно Пуа де-Бара. В сенатском указе от 1819 года говорилось:
«Выгоды сей машины перед изобретенною прежде для сего же предмета инженер-механиком Пуадбаром по удостоверению совета путей сообщения состоят в том: (машина) требует менее лошадей и людей для действия; может быть сделана простыми работниками и устраивается на судах, подымающих груза около 18 тысяч пудов; малосложна, стоит не более 500 рублей и удобно может быть разбираема для перемещения с одного судна на другое и для хранения зимой; канат при навивании на шкив не портится, и приспособленный к валу насос или отливная машина при ходе судна отливает воду и тем заменяет двух работников, коих для сего употреблять бы надобно было».
Пуа де-Бар заявил, что это подделка его изобретения. Он потребовал Сутырина к ответу и обратился в сенат с прошением о взыскании с виновных лиц 30 тысяч рублей «за убытки», причиненные ему шестью выстроенными и ходящими по Волге машинами конструкции Сутырина. Тотчас же наложили на машины Сутырина запрет, но сенат разобрался в этом и вынес такое решение: «Машина Сутырина служит весьма много к облегчению лошадей и работников и простотою своею много превосходит машину Пуадбара, то и не может по самому существу дела признана быть подделкой».
Сутырину выдан был патент на изобретение. Запрет с его машины сняли, и его суда получили распространение на Волге.