Музыкальные инструменты И. П. Кулибина
Источник: «Рукописные материалы И. П. Кулибина. Научное описание с приложением текстов и чертежей», АН СССР, 1953 год.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Рукописные материалы И. П. Кулибина, Хранящиеся в Архиве Академии Наук СССР, являются ценнейшим источником для изучения творчества знаменитого изобретателя и техника-новатора конца XVIII в. и начала XIX в. Эти материалы также позволяют установить уровень развития русской технической мысли и практики того времени.
И. П. Кулибин был одним из наиболее талантливых русских изобретателей, но он, конечно, не являлся единственным техником-новатором тех дней. Имена десятков, возможно, сотен выдающихся творцов техники – наших соотечественников, трудившихся над перестройкой русской технической практики, не дошли до нас; не сохранились и материалы, освещающие их работу. И. П. Кулибин был одним из тех скромных техников-новаторов, о которых И. В. Сталин сказал: «Бывает и так, что новые пути науки и техники прокладывают иногда не общеизвестные в науке люди, а совершенно неизвестные в научном мире люди, простые люди, практики, новаторы дела».
Творчество И. П. Кулибина оставило заметный след в истории отечественной техники уже при его жизни; семена кулибинской мысли всходили долгое время и после его смерти. Работы его, так же как и труды других русских изобретателей XVIII в. (И. И. Ползунова, К. Д. Фролова, Р. Глинкова и многих других), были тесно связаны с практикой производства и направлены на решение самых острых, самых неотложных вопросов технического развития того времени, на коренные изменения русской промышленности, транспорта, связи.
Испытывая на себе влияние прогрессивных для того времени капиталистических элементов русского общества второй половины XVIII в., Кулибин стремился к развитию экономики России путём введения различных машин и механизмов в промышленность и сельское хозяйство, созданием самоходных судов для водного транспорта, постройкой мостов через большие реки России, коренным изменением техники связи и освещения, а также введением многочисленных других своих изобретений в различные области русского народного хозяйства.
Вся сложная, многогранная деятельность И. П. Кулибина как изобретателя, конструктора, автора проектов и технолога-машиностроителя основывалась на складывавшейся в то время основной традиции передовой русской науки и техники – теснейшей связи теории и практики. Черпая тематику для изобретательской работы из технической практики своего времени, Кулибин благодаря необыкновенной личной одарённости находил в ней часто и средства для решения многих из поставленных перед собою вопросов. Однако он знал и другие пути создания новых машин и механизмов – на основе очень тонко продуманных и точно осуществлённых опытов (мосты, самоходные суда, часы и т. д.); при этом изобретатель использовал спроектированные им приборы (прибор для определения силы течения, прибор для определения распределений сил в мостовых конструкциях). Именно этот научный путь позволял ему давать наиболее оригинальные решения некоторых сложных вопросов, обогащая тем самым современную ему технику.
В дореволюционной России уделялось совершенно недостаточное внимание изучению истории отечественной науки и техники, а подчас и вообще игнорировалась эта важная часть русской культуры. Только Великая Октябрьская социалистическая революция положила начало глубокому и всестороннему изучению истории русской техники. Централизация архивных фондов, проведённая в годы советской власти на основе ленинского декрета от 1 июня 1918 г., позволила выявить и сосредоточить в государственных архивах ценные документальные материалы для этой большой работы.
Изучение творчества отечественных учёных и техников-новаторов составляет важную задачу советских учёных, так как оно раскрывает истинное значение вклада наших изобретателей в развитие отечественной и мировой науки и техники, восстанавливает их приоритет в важнейших технических открытиях и изобретениях, показывает, что многие крупнейшие открытия нашего века являются естественным продолжением гениальных научных трудов выдающихся русских деятелей науки и техники.
Решением январской сессии Академии Наук СССР (1949 г.) на Архив Академии Наук СССР возложена обязанность, помимо собирания документальных материалов отечественных учёных, широко знакомить с ними исследователей для использования этих материалов в научно-исследовательской практической работе.
Очередной 11-й выпуск «Трудов Архива» посвящается хранящемуся в Архиве Академии Наук СССР рукописному наследию выдающегося русского изобретателя Ивана Петровича Кулибина.
Акад. И. Артоболевский.
ПРИМЕЧАНИЯ
Публикуемые документы освещают некоторые стороны работы Кулибина по конструированию музыкальных инструментов, которыми изобретатель занимался, по-видимому, в период с конца 80-х годов XVIII в. по 1808 г. Этот раздел творчества Кулибина до настоящего времени не был известен его биографам и исследователям. Работа велась изобретателем в двух направлениях: конструирование механических музыкальных инструментов, являющихся частью часовых механизмов («часов с музыкой») и прямоугольных фортепиано.
Первое направление являлось частью работ Кулибина по конструированию часов, в которых музыкальный инструмент был лишь дополнительным устройством к часовому механизму и не имел самостоятельного значения. Кулибин пытался применить в музыкальных часах различные инструменты. В этой работе обращает на себя внимание умение изобретателя учитывать специфику музыкального механизма и те требования, которые она предъявляла к устройству соответствующих деталей в часах (например разметки точек на валах для последующей набивки штифтов «шпилек»).
Второе направление работ Кулибина в области конструирования музыкальных инструментов – создание рациональной системы прямоугольного фортепиано – может быть изучено по публикуемым заметкам и чертежам, а также и записям на них.
Можно предполагать, что новым толчком к более глубокому ознакомлению Кулибина с фортепиано послужило изучение инструмента, принадлежавшего его зятю А. И. Попову, жившему в селе Карповке, близ Нижнего Новгорода – отсюда название фортепиано – «карповское». Так как дата записи на одном из чертежей фортепианной механики – 24 марта 1792 г., показывает, что Кулибин занимался конструированием музыкальных инструментов и раньше.
Внимание изобретателя было направлено на исправление несовершенных деталей фортепианной механики «карповского» инструмента, которые мешали хорошему звучанию и свободной игре на нем. Не будучи профессиональным музыкантом, изобретатель обнаруживал весьма тонкое умение разобраться в мелких деталях музыкальной механики, их взаимной связи и том влиянии, которое они оказывали на звучание инструмента; ни один из основных элементов (клавиши, молоточки, глушители и др., так же как и струны) не ускользнули от его внимания и критической переработки. Не являясь профессионалом в области изготовления музыкальных инструментов, Кулибин владел, тем не менее, суммой знаний, необходимых для конструирования и постройки фортепиано. И в этой области он проявил себя не только талантливым конструктором, но и технологом, предложив даже заменить некоторые детали фортепиано деталями своей конструкции. В частности большой интерес представляют его соображения об изготовлении фортепианной клавиатуры из целого куска дерева.
Изучение материалов, относящихся к изготовлению Кулибиным музыкальных инструментов, подтверждает сообщение первого биографа Кулибина (Свиньин, стр. 69) о его музыкальных интересах и умении, самоучкой, играть на фортепиано и гуслях.
Тексты
581. [1800-е годы]. «Исчисление, сколько тягости вышло в гире, приводящей в движение органный вал». Расчёт тяжести, необходимой для приведения в действие механического музыкального инструмента. Помета: «Отнесено его высок. 6-го июля».
582. [1800-е годы]. Расчёты толщин струн прямоугольного фортепиано [?]. В обложке с надписью (неизвестной рукой): «Особенный музыкальный инструмент».
583. [После 1805 г.]. Заметка об устройстве, размерах и способе склейки валов для механического музыкального инструмента.
584. 1808, мая 12. «Описание фортопьяма к[арповского]». Данные о его внешних размерах. Здесь же заметка «Своего длина…» – внешних размерах фортепиано собственной конструкции. С дополнениями.
Чертежи
585. 1792, марта 24. Фортепианная механика. С заметками о конструкции некоторых деталей и схемами. На лицевой стороне – заметки об устройстве деталей и черновые схемы.
586. Деталь фортепианной механики. С пометами. Здесь же заметки об устройстве регистров.
587. Молоточковое устройство (черновик). С пометами. Здесь же заметки о способах обклейки молоточков замшей.
588. Деталь молоточкового устройства. С заметками о толщине струн.
589. Молоточковое устройство. С примечаниями о размерах молоточков и регулировании их размаха.
590. Молоточковое устройство. С пометами.
591. Деталь фортепианной механики. С примечаниями об устройстве глушителей. На обороте черновой набросок того же. С краткими заметками.
592. Фортепианная механика. Заметки об устройстве и конструкции некоторых деталей; среди них о размерах и устройстве коленного рычага (регистра). На обороте – схемы (черновые) молоточковых шарниров.
593. Фортепианная механика и коленный рычаг (регистр) с указанием его размеров. На обороте – схема устройства регистровых рычагов под дном инструмента (черновик).
594. Фортепианная механика. С заметками об устройстве отдельных деталей.
595. Игровое устройство механического музыкального инструмента. Схематическое изображение вала с указанием объёма используемых звуков (четыре с небольшим октавы).
Расчёт тяжести, необходимой для приведения в действие механического музыкального инструмента
[1800-е годы]
Исчисление, сколько тягости вышло в гире, приводящей в движение органный вал.
По опыту положено коленному навою быть в дияметре 9 вершков; тягость, приводящая его в движение, – 5 фунтов, но вместо того для легчайшего исчисления полагается дияметр того навою 8 вершков, а движущая его тягость – 6 фунтов.
Для одного оборота вала колено обращается 100 раз, и тягость гири помощию зубчатых колёс и репьев увеличится – 600 фунтов, то есть весом 15 пуд.
Навой бечевы с гирею, дияметром равный коленному, то есть 8 же вершков, почему гиря требует ходу для одного оборота органного вала 1 ½ аршина, а для 12-ти оборотов вала – 18 аршин или 6 сажен.
Ежели оную гирю увеличить весом вдвое более реченного, то есть в 30 пуд [приводимый в заметке вес гири даёт представление о величине механического музыкального инструмента (по-видимому, для башенных часов), для приведения в действие которого требовался столь значительный груз], а на бечеву наложа шкив с крюком для навешивания гири, и конец бечевы привязать вверху неподвижно, то ходу гири для обращения 12-ти раз вала потребно будет только 3 сажени, опричь занятия длиною её и шкива с крюком, места или расстояния.
По первому расположению без шкива полагается на первый случай вес гири 15 пуд, а в движении иногда потребна будет гиря от 15 и до 20 пуд весом для плавного и верного обращения музыкального вала, чего без практического действия наперёд узнать не можно.
Заметка об устройстве, размерах и способе склейки валов для механического музыкального инструмента
[После 1805 г.]
Напомнить в случае надобности делать музыкальные валы, чтоб не ссыхались, как медные, таким образом.
Склеить из сухого дубового дерева кружков, из косяков в три ряда пустить. Середний крайних толще и положить не менее шести в каждый ряд, а в кружке по 18-ти косячков. Шириной косяки узенькие; каждый выточить, приклеивая для сего или привинчивая к доскам со сторон кружков, например: ежели вал в дияметре должен быть 4 вершка, а длиной в 1 аршин, то кружка выточить по 3 ¼ вершка в дияметре, да и толщиной такой же меры, дабы с оклейкою выточенный вал был в дияметре 4 вершка, а толщина его тела или корка три осьмухи вершка на аршинной длине. Употребить в него 5 таких кружков, в концовые кружка врезать и вклеить дубовые же тройные перехрестьи шириной по ¾ или по ½ вершка, а в перехресьи врезать и привинтить шестиугольные медные дощечки с круглыми в центре отверстиями или дырами по толщине оси, с часовым колесом находящейся, на кою те валы попеременно должны надеваться и скидаться, как бывает с музыкою у часов в Петербурге, на коей оси должно их и вытачивать. Таковые валы должны быть в сухом воздухе без всякой перемены, подобно медным; корку же склеивать из ольхового или липового дерева, а дубовая в рассуждении на дереве паров для набору скобок или шпилек неспособно, каким образом можно употребить деревянные валы и к заделанным из давнего времени медным с гуслями часам [Кулибин имеет в виду замену в часах с гуслями медных валов деревянными]. Положить на них штуки духовные и степенные, а гусли употребить к ним работы московской, выбрать на Макар[ьевской] ярманке голосом получше; валы же надевать на круглую ось с имеющеюся на перехресье вала круглою же скважиною, на шпильку, в часовом колесе утвержденную. А притом поискать из струн беспрерывного голоса подобно старинным вырам духовой музыке, а в прочем отделывать с готовыми клевитурными штучками подобно молоткам, но с такою разницею против первого расположения молотки делать из пробочной корки для басов медных струн, а для железных – из дерева, но как первые, так и последние оклеивать в 3 и 2 ряда замшею, подобно как на фортопьянах.
Описание фортопьяма к[арповского]
Их легко можно исправить так, как они сделаны без переделки, а только прибавить вместо кожаных кончиков, кои прибиваются к струнам деревянными молотками, сделать так: кончиков молотков урезать, а столько на них наклеить пробки и лосины или замши, в чём действие будет такое же, как и в карповских. Второе, заглушки сделаны – на концах проволок насажены кончики толстой мягкой кожи, кои всегда свёртываются, а вместо сделать так: кончики тех проволок расколотить молотком плоско, а вместо толстой мягкой кожи насадить на них кончики буковые, а на них наклеить мягкую лосину, как и у карповских, кажется состоит в тех двух местах только и переделки, а ещё останется мало починки и поправки.
Майя 12 дня, 1808-го года.
А когда будет время – разобрать клявитуру и пересмотреть всё обстоятельнее.
Для арфенного голоса сделать [Речь идёт об одном из дополнительных устройств (регистров) у фортепиано, приводимом в действие по желанию исполнителя и изменявшем характер и продолжительность звучания струн, придавая фортепиано звучание арфы] – наклеить ребром суконцо, ежели нитки сделанные не дадут хорошия сурдины.