Лауреаты Демидовских премий Петербургской Академии наук

Мезенин Николай Александрович

Несмотря на крупный вклад в теорию водяных колес, сделанный русскими учеными, практическое применение их ограничивалось пределами, свойственными использованию гидротехники. На смену шли паровые машины. В России появляются труды, содержащие описание их устройства и принципов действия.

Корабельный инженер Н. Н. Божерянов преподавал в Морском корпусе и впервые в России прочел курс лекций «Паровая механика», введенный по инициативе начальника корпуса И. Ф. Крузенштерна. Он же явился автором оригинального труда «Теория паровых машин» (1849 г.), удостоенного половинной Демидовской премии 1850 г. Своевременность появления этой работы, написанной для инженеров-механиков военно-морского флота, объяснялась тем, что

Россия в то время стояла на пороге широкого внедрения парового двигателя не только в промышленности и транспорте, но и в военно-морском флоте. Напомним, что в 1815 г. первый русский пароход «Елизавета» начал регулярные рейсы между Петербургом и Кронштадтом. В 1848 г. был построен фрегат «Архимед» — первый винтовой корабль русского флота. В 1861 г. завершилась постройка первого опытного броненосного судна — паровой броненосной лодки «Опыт» и было прекращено строительство парусных военных кораблей.

Представляя труд Н. Н. Божерянова Общему собранию Академии наук, непременный секретарь П. Н. Фусс отметил его важность и обратил внимание на одну из особенностей науки того времени: «Главное изобретение нашего века, нашедшее и у нас столь многоразличные приложения в житейском быту и с каждым годом расширяющее круг своего действия, паровая машина не может не сделаться также предметом науки, которая одна только и была в состоянии умерить избыток сил и прихоти этого мощного и сподручного, но вместе с тем не менее коварного и опасного атлета — работника в службе человека» [12, с. 28].

Рецензент С. П. Глазенап дал высокую оценку труду Божерянова: «До сего времени не существовало еще в русской литературе книги, могущей в теоретическом отношении служить полным руководством для изучающих машину. Преподаватели практической механики должны были по необходимости ограничиваться записками, извлеченными из иностранных сочинений, а каждый из учащихся, желавший вникнуть в основную теорию паровой машины, принужден был бороться с великими затруднениями по совершенному неимению к тому печатного, всякому доступного руководства» [12, с. 177].

Появление в начале XIX в. парового флота привело к интенсификации морских и речных перевозок, потребовало различных гидротехнических сооружений, что вызвало новые требования к науке. Фундаментальное сочинение в области гидротехники создал инженер-строитель и ученый М. Н. Герсеванов. Он окончил Главное инженерное училище в Петербурге, с 1857 г. стал преподавателем в нем, а в 1883–1901 гг. был директором Института инженеров путей сообщения.

Его «Лекции о морских сооружениях», изданные в 1861–1862 гг., явились первым на русском языке фундаментальным сочинением по морскому строительному искусству и основным практическим руководством для русских портовых инженеров в последующие десятилетия. В этом сочинении автор дал теоретическое обоснование процессов взаимодействия морских сооружений с окружающей средой. Инженеры строительного управления Морского министерства высоко оценили этот первый русский систематический труд по портовым сооружениям. Автору была присуждена половинная Демидовская премия (1863 г.).

М. Н. Герсеванов имел большую практику по сооружению гидротехнических объектов. В 1862–1868 гг. он консультировал инженеров при строительстве ряда русских портов, позднее занимал должность главного инженера гражданских сооружений на Кавказе, был заместителем председателя комиссии по устройству торговых портов. Его имя значится среди учредителей Русского технического общества (РТО), основанного в 1866 г. Он же был первым секретарем этого Общества, а позже — вице-председателем.

Инженер-строитель А. И. Дельвиг также был одним из организаторов РТО и его первым председателем. Инженер-генерал-лейтенант Дельвиг за свою жизнь руководил строительством многих крупнейших инженерных сооружений, например строительством водопровода

в Москве и Нижнем Новгороде, нескольких шоссейных и железных дорог, переправ в горах Кавказа. Проведенные им в 1853–1858 гг. работы по переустройству Мытищинского водопровода намного улучшили водоснабжение Москвы. Дельвигу принадлежит первое в России и одно из лучших по тому времени «Руководство к устройству водопровода» (1856 г.), удостоенное через два года половинной Демидовской премии. Оно долго служило основным пособием при проектировании и строительстве водопроводов.

В XIX в. на строительную технику большое влияние оказал бурный рост железных дорог и мостостроения. Сооружение железнодорожных мостов в России было связано с постройкой в середине XIX в. дороги из Петербурга в Москву. Все строительные работы осуществлялись под руководством инженера Д. И. Журавского. Для мостов этой дороги решили поставить деревянные фермы с железными тяжами по образцу так называемых ферм Гау, американского инженера, создавшего в 1839 г. деревянно-металлическую конструкцию многораскосных систем мостовой фермы.

До Журавского метод расчета таких ферм не был известен, их размеры устанавливались эмпирически, и поэтому иногда происходили повреждения и даже разрушения построенных мостов. Русский мостостроитель впервые разработал теорию расчетов ферм Гау, что дало возможность сооружать и безопасно эксплуатировать раскосные фермы пролетов до 60 м. Свои исследования Д. И. Журавский впервые опубликовал в «Журнале Главного управления путей сообщения и публичных зданий» в 1850–1855 гг. под названием «Результат исследования системы Гау, применяемый к мостам С.-Петербургско-Московской железной дороги». В труде содержалось много практических данных, извлеченных из опыта строительства одного из важнейших мостов С.-Петербургско-Московской железной дороги — через Воробьинский овраг, сооружением которого Журавский заведовал от начала до конца [65, с. 5].

В предисловии к своему труду автор с законной гордостью писал, что исследование балок, состоящих из брусьев, раскошенных между собой, было сделано в России прежде, чем о том напечатали в других странах. Журавский впервые дал определение касательных напряжений в изгибаемых балках. Он вывел формулу для определения скалывающих напряжений, с тех пор учитываемых при расчете балок. Он же показал, что в некоторых случаях разрушение происходит не от разрыва волокон в поперечном сечении бруса, как полагал Л. Навье,^[29] а от сдвига волокон, т. е. от нарушения сопротивления скалыванию.

Сочинение Д. И. Журавского было представлено на Демидовский конкурс. Отзыв на него писал инженер-генерал М. Г. Дестрем: «Долгом считаю отдать полную справедливость отличным познаниям г. подполковника Журавского. Труд его доказывает, по мнению моему, необыкновенную ловкость в аналитических приемах и в приложении положительных наук к строительному искусству… По заключающимся же в его сочинении выводам и формулам, сочинение это бесспорно занимает первое место между всеми записками и исследованиями о выгодах и недостатках мостов системы Гау, и что еще важнее, оно обнаружило ошибочность некоторых из заключений известного ученого Навье, принятие которых за правильное могло бы иметь последствием повреждение и даже разрушение самих ферм из составных брусьев» [65, с. 55, 56].

Непременный секретарь А. Н. Миддендорф доложил Общему собранию Академии наук: «Столь лестный отзыв из уст такого известного знатока дела, каков г. рецензент, а равно и мнение члена Академии г. Чебышева, рассматривавшего математическую часть этого сочинения, послужили для Академии основанием для присуждения г. Журавскому полной премии. Сверх того, Академия единодушно определила выдать ему денежное пособие к изданию его сочинений и особенно многочисленных, приложенных к оному, рисунков» [65, с. 5, 6].