Мосты Петербурга. В прошлом, настоящем и будущем

Имя Кулибина стало известно в России, Александр Николаевич Островский сделал его одним из героев пьесы «Гроза». Пьеса написана в 1860 г., уже после смерти Кулибина. Иван Петрович скончался 30 июля (11 августа) 1818 г. в Нижнем Новгороде.
В 1772 г. Кулибин разрабатывал несколько проектов деревянного моста через Неву. Однопролетный арочный мост должен был состоять из решетчатых ферм, и его длина должна достигать 298 метров. Иван Петрович построил и испытал большую модель такого моста в масштабе 1: 40, впервые в практике мостостроения показав возможность моделирования мостовых конструкций. Модель выдержала вес, в два раза превышавший ее собственный. Ширина моста планировалась в 8,5 метра, высота в самой высокой части — 12,8 метра. Подъем на мост получался очень крутым, что, безусловно, затруднило бы движение по нему. В 1773 г. Академия наук отклонила этот проект. Кулибин составил новый, с уменьшением уклона моста, который предусматривал длинные пандусы, облегчающие въезд на него. Мост должен был быть перекинут с Сенатской площади на Васильевский остров там, где проходил плашкоутный Исаакиевский мост. Будь он построен, один из пандусов занял бы часть Сенатской площади, другой вдавался бы глубоко в набережную Васильевского острова, а длинна пандусов должна составить 400–500 метров с каждой стороны.
Кулибин предложил вести строительство при помощи системы канатов и тросов, укрепленных на береговых башнях, и лесов на сваях, вмороженных в лед. Иван Петрович изготовил новую модель, в масштабе 1: 10. Изготовление этой модели спонсировал князь Григорий Потемкин, выделив 1000 руб. Модель построили во дворе принадлежавшего Академии дома, где жил тогда Кулибин (ныне — угол наб. Лейтенанта Шмидта и 7-й линии В.О.), и имела в длину 30 метров. Она легко выдерживала нагрузку, равную 3870 пудам, в течение 28 суток. В результате испытаний Академия наук признала правильность расчетов Кулибина и техническую возможность строительства моста по его проекту. Екатерина наградила изобретателя специально вычеканенной медалью на Андреевской ленте.
Почему же даже после такого всеобщего одобрения от проекта Кулибина отказались? Срок службы деревянных мостов не превышал тридцать лет, а ремонт его при отсутствии промежуточных опор сам по себе являлся весьма сложной инженерной задачей. Его строительство требовало огромных затрат, которые в итоге не окупились бы.
Проект Кулибина так и не реализовали, но он оставил неожиданный след в истории науки, став темой переписки выдающегося физика XVIII в. Даниила Бернулли с секретарем и ассистентом Эйлера Николаем Фусом.
Фус рассказал Бернулли об испытаниях модели моста Кулибина в 1777 г., 5 января он писал: «У нас здесь с некоторого времени появилось так много проектов строительства моста через Неву, что это предприятие стало почти предметом насмешек. Однако академический механик Кулибин, который заслуживает, чтобы Вы о нем узнали, по удивительности того факта, что он из простого крестьянина сделался человеком поистине замечательным благодаря полученному от природы счастливому расположению к искусству механики, и который без всякой посторонней помощи уже создал шедевры, заставив публику восхищаться им и его моделью, над которой он не прекращает работать. Это модель одноарочного моста через Неву шириной в 1057 английских футов. Кулибин, совершенно неискушенный в математике, нашел, я не знаю, каким путем, что кривая его арки должна иметь форму цепной линии, что его модель весит 333 пуда, что элементы, из которых состоит мост, должны равномерно и последовательно уменьшаться по всем направлениям [к середине] и, наконец, что модель его моста должна нести груз весом в 3300 пудов, чтобы мост мог выдержать свой собственный вес».
Эйлер ответил: «То, что Вы сообщаете мне о Вашем прирожденном механике г. Кулибине по поводу деревянного моста через Большую Неву, имеющую ширину в 1057 английских футов, внушает мне высокое мнение об этом талантливом строителе и искусном плотнике, воспитанном среди простых крестьян [sic] и обязанном своими высшими познаниями только своего рода наитию… Мне кажется, что самое главное искусство состоит в выборе дерева, в крайней точности всех размеров. Все главные части должны, насколько возможно, взаимно давить друг на друга с помощью больших железных болтов, клиньев, шкворней, хороших шипов и правильно сделанных вырезов… Эта ширина Невы представляется мне чрезмерной, и я сознаюсь, что никогда не решился бы высказаться за постройку такого моста, разве только, если бы между одним и другим берегом Невы было сооружено два или три свайных устоя, которые делили бы мост на три или четыре примерно равных части. Главный строитель чаще всего должен полагаться на свое собственное чутье. Здесь я ощущаю всю выгоду иметь такого человека, как Кулибин, к которому я проникнут уважением, но я не могу победить своего недоверия, когда дело идет о таком огромном мосте. Можно ли быть уверенным в том, что большие морозы, свойственные этой стране, не нарушат конструкции моста? Ведь самое малое сжатие всех частей могло бы оказаться для него роковым. Сообщите мне, пожалуйста, какова высота модели в ее середине по сравнению с концами и каким именно способом великий мастер распределяет те 3500 пудов, которыми он нагрузил свою модель? Если модель могла выдержать еще 500 пудов, которые он собирался на нее наложить, то это было бы лишним веским доказательством возможного успеха. В свое время я произвел много исследований, относящихся к прочности и сопротивлению дерева, и опыт всегда подтверждал полученные мною результаты; но я еще сомневаюсь относительно сопротивления балки известной длины, четырехгранно обтесанной и сильно сжатой в продольном направлении, пока эта балка не начнет гнуться, или какой груз может выдержать столб, поставленный строго вертикально, чтобы не сломиться под его тяжестью? Мне хотелось бы, чтобы Ваш прославленный механик высказал Вам свое мнение на одном-двух примерах; мне нужна лишь его приблизительная оценка».
По-видимому, у Фуса так и не было случая расспросить Кулибина, но в следующем письме он сообщает: «Модель Кулибина непохожа на все то, что я видел в этом роде. Она слишком сложна, чтобы ее можно было описать в нескольких словах, и то, что я мог бы сказать Вам об его идее, какой бы она ни была несовершенной, могло бы, может быть, разрушить то хорошее мнение, которое я желал бы Вам о ней дать», и уверяет своего собеседника, что академики расточали Кулибину «всяческие похвалы, каких заслуживают его старания и искусство, хотя они не дали ответа на множество обстоятельств, которые могли бы встретиться при реализации проекта и сделать его, быть может, неосуществимым». А в конце письма замечает: «И если бы даже все эти проблемы были бы решены, то какая от этого была бы польза? Иметь возможность переходить через реку на два месяца больше в течение года? Ведь зимой всегда переправлялись бы по льду вместо того, чтобы подниматься на этот мост высотой в 84–90 футов, а летом наплавной мост служит также, а стоит он вместе с двумя другими мостами через Малую Неву и Невку 8000 руб. Поэтому только на время ладожского ледохода и ледостава нужно было бы построить деревянный мост, содержание которого обошлось бы также дорого, а время его существования было бы очень непродолжительным».
Позже Кулибин предложил еще один проект моста через Неву — на этот раз металлического трехарочного с двумя подъемными деревянными мостками. В 1809–1811 гг., уже при императоре Александре I, Иван Петрович прислал в Петербург из Нижнего Новгорода проект четырехпролетного моста с подъемным пролетом на середине реки, а затем еще один вариант трехпролетного моста.