Кулибин

Но он очень неудобен. Каждую осень, перед тем как река замерзала, мост приходилось разбирать. Иначе льдины могли его сломать. Тогда между Васильевским островом и Адмиралтейской стороной прекращалось всякое сообщение. Какие бы срочные дела ни ожидали на другом берегу, — их выполнить было невозможно. И только когда на Неве устанавливался надежный ледяной покров, люди могли переправляться через Неву прямо по льду. Но с приближением весны лед становился ломким, начинал таять — и тогда сообщение опять нарушалось. И лишь после того, как сходил весь лед, снова наводили мост.

Но тогда выявлялось другое неудобство: мост мешал судоходству по Неве.

Этот мост не отвечал требованиям города. Столице нужен такой мост, который не боится ледохода и не мешает плаванию судов по Неве. Столице нужен не наплавной, а постоянный мост через Неву.

Эта мысль с самого приезда неотступно владела Кулибиным.

Для того времени построить такой мост — очень сложная задача. На Неве не было ни одного постоянного моста, да и вообще в России был только один значительный по своей длине мост — Каменный мост в Москве. Остальные мосты небольшие, перекинутые через узкие реки или каналы, подобные Аничкову мосту. Мостостроение в те годы было развито слабо не только в России, но и в других странах. Наука о строительстве мостов была ещё в зачаточном состоянии.

Несмотря на всё это, Кулибин решил взяться за трудную задачу.

«С начала моего в Санкт-Петербург приезда, ещё прошлого, 1769 года усмотрел я в вешнее время по последнему пути на реках, а особливо на Большой Неве, обществу многие бедственные происшествия. Множество народа в прохождении по оной имеют нужду, проходят с великим страхом, а некоторые из них и жизни лишились во время шествия большого льда вешнего и осеннего. Перевоз на шлюпках бывает с великим опасением, и продолжается оное беспокойство через долгое время, да когда уже и мост наведен бывает, случаются многие бедственные и разорительные приключения, как то: от проходу между часто стоящих под мостами судов плывущим сверху судам и прочее; воображая всё оное и другие неудобства начал искать способ о сделании моста», — писал Кулибин.

Прежде всего нужно было выбрать конструкцию моста. Нева — река глубокая, с быстрым течением. В такой реке трудно соорудить опоры. Это соображение натолкнуло Кулибина на мысль построить мост из одного пролета, в виде арки. Концы моста должны были опираться прямо на берега Невы, без всяких промежуточных опор.

В наилучших мостах того времени пролет достигал пятидесяти-восьмидесяти метров. Ширина же Невы была около трехсот метров. Построить однопролетный мост через такую широкую реку было смелым дерзанием, граничащим с фантастикой.

Восемь долгих лет методически, упорно, шаг за шагом преодолевая трудности и улучшая конструкцию, работал Кулибин над мостом. За это время он построил три модели, сделал расчеты, провел массу опытов на приборах, им же самим сконструированных, составил окончательный проект моста и план работ по его сооружению.

Материалом для своего моста Кулибин выбрал дерево. Первую модель он сделал в 1771 году. Хотя она выдержала испытания, всё же он нашел в ней недостатки. «Что-нибудь новое сыскивая, с первого сделания без поправки мало удается», — писал Кулибин. Новое «требует труда и многих опытов», — читаем дальше в его записях.

И он ищет это новое, много трудясь и ставя опыты.

Кулибин дает расчет всех частей моста. Определяет давление в фундаменте. Доказывает, что качество моста можно проверить по результатам испытания модели. Впоследствии этот метод Кулибина получил широкое распространение. Пользуются им и сейчас. Например, при проектировании Володарского моста в Ленинграде сперва была сделана и испытана модель, а затем приступили к строительству моста.

Наконец, Кулибин опытным путем находит закон взаимодействия сил в арке моста, что дает ему возможность правильно рассчитать и построить конструкцию. Это явилось крупным открытием в механике. Лишь много позднее, в 1785 году, мы находим изложение этого вопроса у французского математика Вариньона. И только через пятьдесят лет, в 1823 году, было дано теоретическое обоснование этого закона в виде «теоремы о веревочном многоугольнике».

Эта теорема является одной из основных теорем в механике. Опытным путем её первый доказал и применил Кулибин.

Весь расчет моста, который сделал Кулибин, был выполнен настолько грамотно, что если произвести его сейчас, по всем правилам современной науки, получатся те же результаты. (Такой расчет приведен в трудах Академии наук: «Архив истории науки и техники» за 1936 год.)

Конструкция моста Кулибина была совершенно новой. Впервые в мире Кулибин применил решетчатую ферму. Всё строение моста состояло из перекрестно скрепленных деревянных стержней. Это и являлось системой решетчатых ферм.

Из таких решетчатых ферм были построены все три модели Кулибинского моста.

Позднее решетчатые фермы стали применяться во многих мостах как у нас, так и за границей.