Дмитрий Иванович Менделеев

Летом 1887 года Д. И. Менделеев осуществил свой знаменитый полёт. Возможным стало это и благодаря посредству Русского технического общества в вопросах оснащения. Важную роль в подготовке этого мероприятия сыграли В. И. Срезневский и в особой степени изобретатель и аэронавт С. К. Джевецкий.^[1][33]

Д. И. Менделеев, рассказывая об этом полёте, разъясняет почему РТО обратилось именно к нему с такой инициативой: «Техническое общество, предложив мне произвести наблюдения с аэростата во время полного солнечного затмения, хотело, конечно, служить знанию и видело, что это отвечает тем понятиям и роли аэростатов, какие ранее мною развивались»^[1].

Обстоятельства подготовки к полёту ещё раз говорят о Д. И. Менделееве, как о блестящем экспериментаторе (здесь можно вспомнить о том, что он считал: «Профессор, который только читает курс, а сам не работает в науке и не двигается вперед, — не только бесполезен, но прямо вреден. Он вселит в начинающих мертвящий дух классицизма, схоластики, убьет их живое стремление»)^[9]. Д. И. Менделеев был очень увлечён возможностью с аэростата впервые наблюдать солнечную корону во время полного затмения. Он предложил использовать для наполнения шара не светильный газ, а водород, который позволял подняться на большую высоту, что расширяло возможности наблюдения. И здесь снова сказалось сотрудничество с Д. А. Лачиновым, приблизительно в это же время разработавшим электролитический способ получения водорода, на широкие возможности использования которого Д. И. Менделеев указывает в «Основах химии».^[33]

Естествоиспытатель предполагал, что изучение солнечной короны должно дать ключ к пониманию вопросов, связанных с происхождением миров. Из космогонических гипотез его  внимание привлекла появившаяся  в то время идея о происхождении  тел из космической пыли: «Тогда солнце со всей его силой само оказывается  зависящим от невидимо малых тел, носящихся в пространстве, и вся  сила солнечной системы черпается  из этого бесконечного источника  и зависит только от организации, от сложения этих мельчайших единиц в  сложную индивидуальную систему. Тогда  „корона“, быть может, есть сгущённая  масса этих мелких космических тел, солнце образующих и его силу поддерживающих». В сопоставлении с другой гипотезой — о происхождении тел солнечной системы из вещества солнца — он высказывает такие соображения: «Как ни противоположны на первый взгляд кажутся эти понятия, они так или иначе уложатся, помирятся — таково свойство науки, которая содержит выводы мысли, испытанные и проверенные. Надо только не довольствоваться одним уже установленным и узнанным, надо не окаменеть в нём, всё дальше и глубже, точнее и подробнее изучать все явления, могущия содействовать разъяснению этих коренных вопросов. „Корона“ этому изучению, конечно, во многом поможет».

Этот полёт привлёк внимание широкой общественности. Военное  министерство предоставило воздушный  шар «Русский» объёмом 700 м³. В Боблово 6 марта приезжает И. Е. Репин, и вслед за Д. И. Менделеевым иК. Д. Краевичем направляется в Клин. В эти дни им были сделаны зарисовки.

А. И. Менделеева. Портрет Д. И. Менделеева. 1885. Не закончен

7 августа на месте старта — пустыре на северо-западе города, близ Ямской слободы, несмотря на ранний час, собираются огромные толпы зрителей. С Д. И. Менделеевым должен был лететь пилот-аэронавт А. М. Кованько, но из-за прошедшего накануне дождя повысилась влажность, шар намок — двух человек поднять был не в состоянии. По настоянию Д. И. Менделеева его спутник вышел из корзины, предварительно прочитав учёному лекцию об управлении шаром, показав, что и как делать^[34]. Менделеев отправился в полёт в одиночестве. Впоследствии он так комментировал свою решимость:

...Немалую роль  в моём решении играло... то  соображение, что о нас, профессорах  и вообще учёных, обыкновенно  думают повсюду, что мы говорим,  советуем, но практическим делом  владеть не умеем, что и нам,  как щедринским генералам, всегда нужен мужик, для того чтобы делать дело, а иначе у нас всё из рук валится. Мне хотелось демонстрировать, что это мнение, быть может справедливое в каких-то других отношениях, несправедливо в отношении к естествоиспытателям, которые всю жизнь проводят в лаборатории, на экскурсиях и вообще в исследованиях природы. Мы непременно должны уметь владеть практикой, и мне казалось, что это полезно демонстрировать так, чтобы всем стала когда-нибудь известна правда вместо предрассудка. Здесь же для этого представлялся отличный случай.

Аэростат не смог подняться так  высоко, как требовали того условия  предполагаемых экспериментов — солнце частично заслоняли облака. В дневнике исследователя первая запись приходится на 6 ч 55 м — по прошествии 20 минут после взлёта. Учёный отмечает показания анероида — 525 мм и температуру воздуха — 1,2°: «Пахнет газом. Сверху облака. Ясно кругом (то есть в уровне аэростата). Облако скрыло солнце. Уже три версты. Подожду самоопускания». В 7 ч 10—12 м: высота 3,5 версты, давление 510—508 мм по анероиду. Шар покрыл расстояние около 100 км, поднявшись на высоту в максимуме — до 3,8 км; пролетев над Талдомом в 8 ч 45 м, приблизительно в 9 ч начал снижаться. Между Калязином и Переславлем-Залесским, около деревни Спас-Угол (имение М. Е. Салтыкова-Щедрина) произошла успешная посадка. Уже на земле, в 9 ч 20 м, Д. И. Менделеев заносит в записную книжку показания анероида — 750 мм, температура воздуха — 16,2°. Во время полёта учёный устранил неисправность управления главным клапаном аэростата, что показало хорошее знание практической стороны воздухоплавания.

Медаль Академии аэростатической метеорологии, которой Д. И. Менделеев был награждён за свой полёт на аэростате «Русский» 7 августа 1887 года

Высказывалось мнение, что удачный  полёт явился стечением счастливых случайных обстоятельств — аэронавт не мог с этим согласиться — повторив известные слова А. В. Суворова «счастье, помилуй Бог, счастье», он добавляет: «Да надо что-то и кроме него. Мне кажется, что всего важнее, кроме орудий спуска — клапана, гидрона, балласта и якоря, спокойное и сознательное отношение к делу. Как красота отвечает, если не всегда, то чаще всего высокой мере целесообразности, так удача — спокойному и до конца рассудительному отношению к цели и средствам».

Международный комитет по аэронавтике  в Париже за этот полёт удостоил Д. И. Менделеева медали французской Академии аэростатической метеорологии.

Учёный оценивает этот свой опыт следующим образом: «Если бы мой полёт из Клина, ничего не прибавивший в отношении к знанию „короны“, послужил бы к возбуждению интереса метеорологических наблюдений с аэростатов внутри России, если бы он, кроме того, увеличил общую уверенность в том, что летать на аэростатах можно с удобством даже новичку, тогда бы я не напрасно летал по воздуху 7-го августа 1887 года».

Д. И. Менделеев проявлял большой интерес к летательным аппаратам тяжелее воздуха, он интересовался одним из первых самолётов с воздушными винтами, изобретённым А. Ф. Можайским. В фундаментальной монографии Д. И. Менделеева, посвящённой вопросам сопротивления среды, есть раздел о воздухоплавании; вообще же учёным на эту тему, сочетающую в его творчестве указанное направление исследований с развитием изучения в области метеорологии, написано 23 статьи.^[1][7][33]

[править]Кораблестроение. Освоение Крайнего Севера

Являя собой развитие исследований газов и жидкостей, труды Д. И. Менделеева по сопротивлению среды и воздухоплаванию находят продолжение в работах, посвящённых кораблестроению и освоению арктического мореплавания.

Эта часть научного творчества Д. И. Менделеева в наибольшей степени определяется его сотрудничеством с адмиралом С. О. Макаровым — рассмотрением научных сведений, полученных последним в океанологических экспедициях, их совместными трудами, связанными с созданием опытового бассейна, идея которого принадлежит Дмитрию Ивановичу, принимавшему активнейшее участие в этом деле на всех этапах его реализации — от решения проектных, технических и организационных мероприятий — до строительных, и связанных непосредственно с испытаниями моделей судов, после того как в 1894 году бассейн, наконец, был построен. Д. И. Менделеев с энтузиазмом поддерживал усилия С. О. Макарова, направленные на создание большого арктического ледокола.

Ледокол, сконструированный в начале XX века Д. И. Менделеевым. Модель по чертежам учёного выполнена под руководством А. И. Дубравина в 1969 году. Музей-архив Д. И. Менделеева (СПбГУ)

Когда в конце 1870-х годов Д. И. Менделеев занимался изучением сопротивления среды, им была высказана мысль о постройке опытового бассейна для испытания судов. Но только в 1893 году по просьбе управляющего морским министерством Н. М. Чихачёва учёный составляет записку «О бассейне для испытания судовых моделей» и «Проект положения о бассейне», где трактует перспективу создания бассейна как часть научно-технической программы, подразумевающей не только решение задач судостроения военно-технического и торгового профиля, но и дающей возможность осуществления научных исследований.

Занимаясь изучением растворов, Д. И. Менделеев в конце 1880-х — начале 1890-х годов проявляет большой интерес к результатам исследований плотности морской воды, которые были получены С. О. Макаровым в кругосветном плавании на корвете «Витязь» в 1887—1889 годах. Эти ценнейшие данные чрезвычайно высоко оценивал Д. И. Менделеев, включивший их в сводную таблицу величин плотности воды при разных температурах, которую он приводит в своей статье «Изменение плотности воды при нагревании».

Продолжая взаимодействия с С. О. Макаровым, начатые при разработке порохов для морской артиллерии, Д. И. Менделеев включается в организацию ледокольной экспедиции в Северный Ледовитый океан.

Выдвинутая С. О. Макаровым идея этой экспедиции нашла отклик у Д. И. Менделеева, видевшего в таком начинании реальный путь решения многих важнейших экономических проблем: связь Берингова пролива с другими русскими морями положила бы начало освоению Северного морского пути, что делало доступными районы Сибири и Крайнего севера.

Ваша мысль  блистательна, — пишет он С. О. Макарову, — и рано или поздно неизбежно выполнится и разовьётся в дело большого значения не только научно-географическое, но и в живую практику.[1]

Инициативы были поддержаны С. Ю. Витте и уже осенью 1897 года правительство принимает решение об ассигновании постройки ледокола. Д. И. Менделеев был включён в состав комиссии, занимавшаяся вопросами, связанными с постройкой ледокола, из нескольких проектов которого был предпочтён предложенный английской фирмой. Первому в мире арктическому ледоколу, построенному на верфи Armstrong Whitworth, было дано имя легендарного покорителя Сибири — «Ермак», и 29 октября 1898 года он был спущен на воду на реке Тайн в Англии.

В 1898 году Д. И. Менделеев и С. О. Макаров обратились к С. Ю. Витте с докладной запиской «Об исследовании Северного Полярного океана во время пробного плавания ледокола „Ермак“», излагавшей программу экспедиции, планировавшейся к проведению летом 1899 года, в осуществление астрономических, магнитных, метеорологических, гидрологических, химических и биологических исследований.

Модель строящегося ледокола в  опытовом судостроительном бассейне Морского министерства была подвергнута испытаниям, включавшем помимо определения скорости и мощности гидродинамическую оценку винтов и исследование остойчивости, сопротивления нагрузкам поперечной качке, для ослабления воздействий которой было внесено ценное техническое усовершенствование, предложенное Д. И. Менделеевым, и впервые применённое в новом корабле.

В 1901—1902 годах Д. И. Менделеев создал проект арктического экспедиционного ледокола. Учёным разработан высокоширотный «промышленный» морской путь, подразумевавший прохождение судов вблизи Северного полюса.

Теме освоения Крайнего Севера Д. И. Менделеевым посвящено 36 работ.^[1]

[править]Метрология

Менделеев был предтечей современной  метрологии, в частности — химической метрологии. Он является автором ряда работ по метрологии. Создал точную теорию весов, разработал наилучшие конструкции коромысла и арретира, предложил точнейшие приёмы взвешивания.

Наука начинается с тех пор, как начинают измерять. Точная наука немыслима  без меры.

Д. И. Менделеев

В 1893 году Д. И. Менделеев создаёт Главную палату мер и весов (ныне Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии имени Д.И. Менделеева);

8 октября 1901 года по инициативе  Дмитрия Ивановича Менделеева  в Харькове была открыта первая на Украине поверочная палатка для выверки и клеймения торговых мер и весов. С этого события берёт начало не только история метрологии и стандартизации на Украине, но и более чем столетняя история ННЦ «Институт метрологии».

[править]Пороходелие

Основная статья: Пироколлодийный порох

Существует ряд противоречивых мнений о работах Д. И. Менделеева, посвящённых бездымному пороху. Документальные сведения говорят о следующем их развитии.

В мая 1890 года от лица Морского министерства вице-адмирал Н. М. Чихачёв предложил Д. И. Менделееву «послужить научной постановке русского порохового дела», на что учёный, уже ушедший из университета, в письме выразил согласие и указал на потребность заграничной командировки с включением специалистов по взрывчатым веществам — профессора Минных офицерских классов И. М. Чельцова, и управляющего пироксилиновым заводом Л. Г. Федотова, — организации лаборатории взрывчатых веществ.^[1]

В Лондоне Д. И. Менделеев встречался с учёными, у которых пользовался неизменным авторитетом: с Ф. Абелем (председатель Комитета по взрывчатым веществам, открывший кордит), Дж. Дьюаром (член комитета, соавтор кордита), У. Рамзаем, У. Андерсоном, А. Тилло и Л. Мондом, Р. Юнгом, Дж. Стоксом и Э. Франкландом. Посетив лабораторию У. Рамзая, — завод скорострельного оружия и пороха Норденфельда-Максима, где сам производил испытания, — полигон Вулвичского арсенала, он отмечает в записной книжке: «Бездымный порох: пироксилин+нитроглицерин+касторовое масло; тянут, режут чешуйки и проволочные столбики. Дали образцы…»). Далее — Париж. Французский пироксилиновый порох был строго засекречен (технология опубликована лишь в 1930-х годах). Встретился с Л. Пастером,П. Лекоком де Буабодраном, А. Муассаном, А. Ле Шателье, М. Бертло (один из руководителей работ по пороху), — со специалистами по взрывчатым веществам А. Готье и Э. Сарро (директор Центральной пороховой лаборатории Франции) и другими. Учёный обратился к Военному министру Франции Ш. Л. Фрейсине за допуском на заводы — через два дня Э. Сарро принял Д. И. Менделеева в своей лаборатории, показал испытание пороха; Арну и Э. Сарро дали «для личного пользования» образец (2 г), но состав и свойства его показали непригодность для крупнокалиберной артиллерии.^[1]