По счислению вес моста получится немалый — 237 568 пудов (Больше 3800 тонн). Надобно считать, что такую же тяжесть должен мост на себе держать — сколько сам весит. Для проверки крепости надлежит строить малую модель моста.
Множеством опытов дошел Иван Петрович до важного открытия. Ежели модель в шестнадцать раз менее настоящего моста, то тяжести должна держать в шестнадцать раз более своего веса. Коли выдержит модель такую тяжесть, то мост, строенный в натуральную величину, будет достаточно прочен.
А какова должна быть толщина брусьев, прочность болтов? По всей ли длине моста одинакова? Ставит Кулибин два столбика из досок, между ними протягивает тонкую нить крепкой голландской пряжи. На нить навешивает свинцовые гирьки — у краев потяжелее, к середине полегче. Нитка провисла. Меряет Кулибин, много ли отклонилась она от линии горизонтальной.
Опытом познал Иван Петрович, что брусья и болты могут быть в средине моста на третью часть легче, чем у краев. И от того не будет ущерба прочности. Облегчение срединной части моста — опять же важное открытие (Это открытие Кулибина широко применяется в современном мостостроении).
Опыты, опыты... А ежели в средине моста скопится много телег да карет, а по краям будет мост пуст — выдержит ли он тяжесть? Опыт. А какова должна быть крутизна подъема на мост по проезжей его части? Опыт.
В работе над часами яичной фигуры, над пятью сотнями их мельчайших частей, научился Кулибин терпению. Много его понадобилось для строения модели моста.
Талант подсказывал, что и как надо было искать. А свершение замысла — труд без края, бессонные ночи, поиски денег, работы токарные, работы слесарные, расчеты и сомнения в них, и снова опыт, и снова расчет, и просьба к господам академикам испытать модель, и лица скучные вершителей канцелярских дел. Мост перекинуть через Неву? Замыслы смелые смотрителя мастерских? Не по званию замыслы.
Алексей Андреевич Ржевский, вице-директор академии, зевнул и кислыми глазами заглянул в бумагу. Снова от Кулибина прошение. На девяти больших листах. Затеял строить мост дугой. Расчеты дает. Убеждает сооружать модель. Опытами, пишет, дошел, будто через малую модель можно познать прочность настоящего моста. Сомнительно.
Алексей Андреевич, приверженный более к пиитике, нежели к механике, в расчеты не вник, прошение не дочитал и приказал подшить его к прочим.
На модель денег потребно немало, и дело это вполне терпит медленность.
Шли месяцы, складывались в год. Решения нет. Неужто весь труд мышам на съедение? Дойдут до дела, когда Сатурн свой путь вкруг Солнца свершит. Так и жизнь пройдет. Императрица бы денег на модель, пожалуй, приказала дать, да кто напомнит ей о механике академическом!
Между тем сочинен третий проект моста — не в пример лучше прежних.
Ходит Кулибин по набережной, смотрит на гордый шпиль Петропавловской крепости, смотрит за Неву, на Адмиралтейскую сторону. В Зимнем дворце зажигают люстры — видно, нынче большой съезд.
Перемены при дворе важные. Орловы в опале. Всех постов лишились. В великом фаворе Потемкин Григорий Александрович. Надобно пытаться с ним говорить.
...Потемкин был нрава переменчивого. То радостен и щедр, то скучлив, брюзглив и язвителен — тогда не приступайся с делом.
Кулибин попал к вельможе, в Аничков дворец, в счастливый час — Потемкин был улыбчив. Быстрым взором оглядел смотрителя академических мастерских. Любил он людей самобытных, а услугами угодливых пользовался охотно, однако с совершенным к ним презрением.
Увидев Кулибина, вспомнил давний разговор, слышанный где-то в гостиной.
— Орлов-то, Владимир, чины и дворянство тебе сулил, коли напялишь пудреный парик да вышитый жилет? Так и не сменял бороду на чины, а?
Кулибин улыбнулся:
— Не сменял.
— Ну и хорошо, хорошо. Ты не шаркун. Менуэт танцевать, чаю, не мастер. Рассказывай дело.
Кулибин развернул чертеж моста на редкостном столе из цельного куска яшмы цвета морской волны. Объяснял чертеж неторопливо и серьезно, говорил о великой пользе жителям и особо о том, что мост послужит к вящему украшению столицы. Характер Екатерины Кулибин понимал: тщеславна. Украсить Санкт-Петербург строением, подобного коему нет в Европе, будет лестно. Польза же населению — довод для двора неверный, сомнительный.
В замысле Кулибипа быстрый умом Потемкин увидел любезную ему отвагу и дерзновение отнюдь не безрассудное. Быть ли мосту или не быть, а Кулибин ему понравился. Большого полета человек и крепок.
Потемкин взял в руки чертеж, глянул еще раз.
— Государыне о тебе напомню и денег на строение модели добуду. А ко мне прошу жаловать попросту.
Через несколько дней вице-директор академии поэт Ржевский сам посетил мастерские и улыбался прелюбезно. Была внезапно получена из кабинета ее величества бумага, и в академической канцелярии спешно вытаскивали из шкафов запылившиеся прошения Кулибина.
— Вот, Иван Петрович, сетовали вы на медленность канцелярии. А мы в неустанных заботах о вашем начинании. Хлопотали. И ныне порадовать могу: на строение модели государыня повелела выдать тысячу рублей. Желаю успеха.
Кулибин молча поклонился. Он знал: в успех вице-директор вовсе не верил. И хлопоты не его были.
Начались заботы строительные — добрых плотников найти да сухой лес, заказать мастерам болты с шайбами. И проверить расчеты.
Леонард Эйлер, преславный математик, физик и астроном, был доволен изготовленными в мастерских приборами. При новом смотрителе стали возможны заказы, прежде немыслимые. Однако Кулибина ученый знал мало. Обычно при встречах лишь произносил несколько любезных слов, отвечая на поклон, и улыбался сухими узкими губами.
Все же Кулибин решился просить Эйлера — проверил бы средствами математическими его решение, найденное опытом: сколь сильно надо нагрузить малую модель, чтобы судить о тяжести, какую способен выдержать строенный по образцу той модели большой мост. И вручил академику свой расчет.
Эйлер согласился: задача была любопытна, ею стоило заняться. Не заглянув в мемуар Кулибина, Эйлер стал искать метод расчета. А нашедши его, вывел общее правило для испытания моделей мостов. Тогда только он взял листки Кулибина. Модель строится в десятую часть натурального моста. Эйлер подсчитал. Ежели модель выдержит тяжесть, вдесятеро большую собственного ее веса, то мост, по такой модели строенный, без сомнения годен.
— Что у господина механика получилось?
Эйлер перевернул листок, взглянул на конечные цифры и удивился:
— О, наши выводы вполне сошлись!
Тогда он внимательно прочитал всю записку. Опыт Кулибина был мудро задуман, умело выполнен, и великий ученый подумал, что, быть может, в смотрителе мастерских академия нежданно обрела гения.
А модель пока строилась на обширном дворе мастерских, в особом сарае. На зиму Кулибин распорядился поставить в сарае печи, чтобы дело шло быстрее и работные люди не мерзли. Ночами модель сторожили караульщики — не растаскали бы на дрова.
Материала надобно было много — за одни лишь болты для скрепления деревянных брусьев плачено более тысячи двухсот рублей. Отпущенные императрицей деньги разошлись сразу, и строение модели Кулибин производил на собственный кошт, урезывая во всем себя и семью, покупая материал часто в долг и уплачивая работным людям из своего академического жалованья.
Между тем явилось осложнение, вовсе нежданное. Испанский офицер в русской службе капитан Иосиф де Рибас (Иосиф де Рибас сражался позже под командованием Суворова с турками, участвовал в штурме Измаила, а после войны стал известен как строитель Одессы) представил в академию проект и малую модель моста через Неву, перекинутого аркой с берега на берег,— замысел, отчасти подобный кулибинскому.
Обычную медленность рассмотрения проектов на сей раз пришлось вовсе оставить. Де Рибас был человек придворный и первым вельможам приятель. Прежде представления в академию была модель доставлена в Зимний дворец и при удобном случае показана императрице. Академии наук было велено дать отзыв.
Назначенная для того комиссия собралась с Эйлером во главе. Предложения господина де Рибаса нашла комиссия разумными. Однако при испытании модель не выдержала груза и вчетверо менее рассчитанного — рассыпалась. Не отказывая автору в обильных похвалах, комиссия признала, что по представленной модели мост через Неву строить нельзя.
Впрочем, де Рибас тут же сообщил, что у него готовы чертежи другой модели, несравненно лучшей. И принялся с великой поспешностью строить вторую модель.
У Кулибина же на Волковом дворе работа шла толчками — то дотемна визжали пилы, стучали молотки, то все затихало: не было денег на покупку нужных для строения припасов. Но все же дело близилось к концу.
И вдруг в академии переполох: пожаловал внезапно сам Потемкин. Да не в Конференцию, а прямо в Седьмую линию, на Волков двор. С поспешностью собрались академики. Низкими, придворными поклонами приветствуя вельможу, старались угадать, зачем приехал. Григорий Александрович обвел всех глазами и огорошил академиков вопросом, вовсе нежданным:
— Кулибин где?
Побежал курьер в мастерские. Кулибина там не нашли. В тот день Иван Петрович рано поднялся к себе — собрались близкие к обеду. Не успел запыхавшийся курьер, ворвавшись в столовую, сообщить о прибытии Потемкина, Григорий Александрович сам пожаловал в квартиру.
— Да у тебя, никак, гости?
Кулибин поклонился:
— Я нынче именинник.
— Что ж не позвал меня? Давай вина, поздравить хочу.
Выпив рюмку, поцеловался с Кулибиным.
— Показывай модель. Приехал мост твой смотреть.
Спустились в сарай. Плотники застыли с молотками в руках, глядя на пышно разодетого вельможу.
Потемкин взобрался на модель, потопал ногами — прочно ли.
— Что говорят в академии?
— Господин Эйлер одобрил исчисление прочности моста. Однако многие почитают мой опыт забавным.
Потемкин обернулся и поглядел на провожавших его академиков:
— Не погодим ли забавляться?
С тем и уехал.
А дело с мостом вскоре и вовсе запуталось.
ГОСПОДА АКАДЕМИКИ
Меж академиками было несогласие. И у господина Домашнева, директора академии,— досадные хлопоты. Горячился Румовский. Обходительнейший Эйлер улыбался загадочно и советовал сыну, секретарю академического собрания, соблюдать дипломатическую осторожность. Профессора Лексель и Крафт были в сомнении — разводили руками.
И все из-за господина де Рибаса, представившего таки вторую модель.
Она и впрямь была лучше первой — в даровании и остроумии замысла капитану отказать было нельзя. Однако оставались сомнения. А императрица справлялась, а фельдмаршал князь Голицын дважды писал в академию, требуя рассмотреть модель и отзыв дать без промедления. Подразумевалось: благоприятный отзыв.
Нагрузку по правилу, выведенному Эйлером для Кулибина, новая модель де Рибасл при первом испытании выдержала.
Но было что-то сомнительное в расположении бревен, нагруженных на модель. Выходило, пожалуй, что часть бревен сама была как бы опорой для остального груза.
И отсюда недоверие, и отсюда споры. Дать отзыв, окончательно благоприятный, было невозможно. Сомнения же академиков могли вызвать неудовольствие двора, где нынче де Рибас был в моде.
А между тем Кулибин сообщил, что его модель готова и он просит ее испытать.
Вынести решение о модели де Рибаса, не испытав кулибинской,— несправедливо. На том настаивал Румовский, с тем согласился Эйлер. У прочих членов комиссии были к тому же и мысли посторонние: конечно, де Рибас в чести, однако не след забывать, что Кулибина посетил Потемкин, тем заявив свой интерес к творению механика.
Заключение по модели де Рибаса сочинял Эйлер сам — и с превеликой хитростью. Пространно выразив многие похвалы строителю модели, академик отметил: при исследовании столь больших сооружений следует быть особо придирчивым, а потому надлежит произвести второе испытание.
Румовский подписать заключение отказался, сочтя модель вовсе сомнительной.
На втором испытании господа академики сами указывали, как расположить груз на модели. И она прогнулась. А прогнувшись, через малое время и вовсе рухнула. О том сообщила комиссия в отчете туманно и отменно любезно: неосторожно клали груз, модель получила боковой удар, и, быть может, потому потерпел неудачу опыт. Однако же окончательно судить о доброкачественности модели пока еще невозможно.
Тем и кончилось.
А через месяц, декабря 27 дня 1776 года, та же комиссия собралась на Волковом дворе свидетельствовать модель механика-художника господина Кулибина.
Иван Петрович знал, что Эйлер будет строг, быть может, придирчив, но справедлив. Найдет модель надежной — так и скажет. Румовский не раз Кулибина поощрял и недоволен был похвалами де Рибасу, считал их криводушными. Ждет Румовский испытания с интересом. Прочие члены комиссии — академики и адъюнкты — все ученики Эйлера. Доброжелательны же будут, пожалуй, не все, ибо затеей механика многие недовольны.
Кто есть Кулибин? Школы научной не проходил, в дисциплинах теоретических слаб, а прямее сказать — вовсе невежествен. Строение же мостов требует знаний высоких. Выполнение смотрителем мастерских дела, перед которым Лондонская академия стоит в недоумении, весьма сомнительно.
Задорный Эйлер наизусть знал, о чем размышляют господа члены комиссии, собравшись на Волковом дворе, и поглядывал на них иронически. Он думал: «Расчеты правильны — следовательно, успех несомненен. Впрочем... взаимодействие сил при нагрузке тяжести на модель может оказать вовсе нежданные чудеса. Но гений, чутье, ко неусыпный труд механика! Вот с чего надобно счет начинать — об этом иным академикам, кажется, неугодно помнить. Могут просчитаться!»
Кулибин подошел к членам комиссии:
— Весу в модели, как вам ведомо, триста тридцать пудов. Строена она в десятую часть натурального моста. По опытам, мною сделанным, и правилу, выведенному господином Эйлером, надлежит модели выдержать тяжесть, вдесятеро большую ее веса — три тысячи триста пудов. Вес железа, привезенного для кладки на мост, господами адъюнктами академии проверен.
Работные люди быстрым шагом, чтобы не задержать лишнее время господ академиков, носили железные части на модель.
Тысяча пудов. Мост стоит. Академики пошучивают:
— Два моста изъездили, третий доезжаем.
Это вспоминали они о моделях капитана де Рибаса. Две тысячи пудов. Мост стоит. Академик Лексель пошучивает:
— Этак скоро Кулибин нам лестницу на небо построит!
Эйлер не смеется. Ждет напряженно.
Догружают третью тысячу пудов. Академики поеживаются от холода — с утра на морозе стоят, а близок обед. Однако больше никто не шутит. Рассматривают модель. Кулибин беседует с академиком Румовским:
— Корабли под мостом смогут проходить и с высокими мачтами, разводить его не потребуется. Несмотря на то, проезд по мосту рассчитан без неудобной крутизны. Проезжая дорога по мосту идет не по верху арки, а внизу, по настилу. Начало же въезда на мост — без малого на сто сажен от реки. И потому подъем полог, не затруднителен.
Три тысячи триста пудов положены На модель. Полная тяжесть.
Кулибин подозвал рабочих, велел собрать со всего двора остатки железа и перенесть на мост сложенный в углу кирпич — еще пудов пятьдесят.
Не рухнул мост, не погнулся.
Прозрачное, легкое строение похоже на затейливую игрушку. Однако тяжесть оно держит нешуточную.
Кулибин неторопливо поднимается на мост. Широким жестом приглашает взойти членов комиссии. Эйлер, тогда уже полуслепой, забыв о старости, первым шагает на мост, пробираясь между штабелями железа и кирпича. За ним следуют члены комиссии.
Эйлер кланяется Кулибину:
— Радостно видеть, что верные исчисления ваши принесли желаемый успех. Поздравляю вас с отличным художеством! — И, ехидно поглядывая на недавних шутников, добавил: — Вам остается, господин Кулибин, оправдать пророчество. И впрямь, не построите ли нам лестницу на небо?