Не так давно, в 2016-2019-х гг специалистами Санкт-Петербургского государственного и Горного университетов были проведены минералогические и петрографические исследования гранита постамента под Медным всадником. В одной из публикаций, освещающих данные обследования Гром-Камня, была сделана сравнительная иллюстрация исходных размеров лахтинского Камня в сравнении с его сегодняшним видом:
Данные о размерах Камня использовались в реконструкции Попова согласно описанию военного инженера графа Карбури, ответственного за сухопутную часть транспортировки Камня:
«По форме она (скала — прим.) была как параллелепипед, сорок две футов по длине в двадцать семь в ширину, двадцать - высота. По ширине и высоте у нас был запас, поэтому их можно было уменьшить.» — Карбури, «Monument élevé à la gloire de Pierre-Le-Grand»,1777
Пляшущие и несовпадающие цифры у непосредственных свидетелей тех событий о размерах валуна можно объяснить обмерами Камня в разные временные периоды на разных этапах манипуляций с камнем: еще в котловане, согласно описанию библиотекаря Академии наук Бакмейстера, боковую грань Камня обтесали, следовательно, ширина уменьшилась, а после переворота камня на «нисподний бок», ширина стала высотой. Кроме того, уменьшили еще часть скалы, отбив «от нижнего толстого конца четыре с половиною фута (1,4 метра)»:
«Длина сего камня содержала 44 футов (13,2 м), ширина 22 футов (6,6 м), а вышина 27 футов (8,1 м)… Он лежал в земле на 15 футов (4,5 м) глубиною… верхняя и нижняя часть были почти плоски, и зарос со всех сторон мхом на два дюйма толщиною. Тяжесть его, по вычисленной тяжести кубического фута, содержала более четырёх миллионов фунтов, или ста тысяч пуд (1600 т). Взирание на оный возбуждало удивление, а мысль перевезти его на другое место приводила в ужас...»
«...От той стороны камня, которую надлежало обратить книзу, отшибено было шесть кубических сажен, а от нижнего толстого конца четыре с половиною фута. Отбитый громовым ударом кусок был разбит на две части, дабы оные приставить после к переднему и заднему концу камня.»
— Гром-камень и его перевозка в Санкт-Петербург. Извлечение из труда И.Г. Бакмейстера, 1786
1 куб. сажень равна 9,7 1 м3, т.е. еще в котловане до его переворота, в процессе выравнивания будущей нижней плоскости Камня, которой он впоследствии ляжет на передвижную платформу, было «отшиблено» более 150 тонн гранита. Сколько тонн было в «4,5 фута», отбитого от «нижнего толстого конца», Бакмейстер не сообщает.
Глядя на форму перемещаемого камня и памятуя о его начальной «параллелепипедности», ничего кроме как уменьшения длины валуна на «4,5 фута» в задней нижней его части на ум не приходит. Тем более, данное предположение хорошо коррелирует с изменением длины у камня после отески, зафиксированное в публикации Карбури (было 42 фута, а стало 37):
«...В соответствии с моделью, заданной скульптором, камень был уменьшен до 37 футов в длину, 21 в ширину и 22 в высоту. »
На картинке выше схематично изобразил начальный параллелепипед глыбы и выделил места, где этот параллелепипед лишился объема:
Цифра «1» — потеря объема при выравнивани нижней постели;
Цифра «2» — предполагаемые отсеченные 4,5 фута от «нижнего толстого конца»;
Цифра «3» — потеря объема при отделеннии по трещине и выборе из этого объема дополнений для патяника, установленных в будущем на Сенатской площади спереди и сзади постамента по проекту Фальконе. Этот самый «отбитый громовым ударом кусок, разбитый на две части» везли вместе с основным монолитом, установив их в передней низкой части камня для лучшей балансировки и устойчивости:
Кроме того, исходя из разной ориентации в постаменте гранитных блоков (составляющих в прошлом один монолит), Булах логично предполагает изначальную трещиноватось и выветрелость части камня, а соответственно, логично предположить и потерю его объема при выборе целых кусков, подходящих для памятника, тем более это подтверждается видами формы перевозимой скалы, которая уже не является параллелограммом:
Больше ни о каких манипуляциях по уменьшению объема до транспортировки не сообщается, поэтому перестаём мучить Бакмейстера.
Сколько же стал весить Камень перед началом транспортировки?
Карбури пишет следующее:
«Применив вес кубического фута к камню, я нашел, что он весил около четырех миллионов фунтов. После того, как камень был уменьшен, нам пришлось транспортировать только около 3 млн. фунтов (1200 тонн):»
По русской системе мер, в 18-м веке 1 фунт равнялся 1/40 пуда или 0,4 кг.
Бакмейстер тоже пишет о 3 млн фунтах или о 75000 пуд (1200 тонн):
Цифры Карбури и Бакмейстера довольно хорошо бьется с цифрами скульптора Фальконе:
Аналогичная информация о весе Камня есть и в камер-фурьерских журналах (сборники официальных записей о событиях при российском императорском дворе) за 1782 год — вес отесанного перевозимого Камня указывается в 3 млн. фунтов или в 1200 тонн :
В Геологическом музее им. академика В.И. Вернадского в Москве хранятся полированные пластинки из околков Гром-Камня, в сопроводительной записке к которым, так же указывается вес в 300 тыс. фунтов:
Резюмируя: рассмотренные исторические источники в целом не противоречат друг другу и сходятся на весе транспортируемого Камня (вместе с отсеченными кусками) не более чем в 3 млн фунтов или 1200 тонн.
Ещё один популярный вопрос: могли ли бронзовые шары, по которым катили платформу с Камнем выдержать такую нагрузку?
Для начала, определимся с их количеством. Бакмейстер указывает:
Тридцать шаров, по 15 в каждом нижнем полозе. При указанном расстоянии между шарами, столько туда и влезало. Однако, поскольку верхняя пара бревен длиннее нижних, то под нагрузкой при перемещении платформы с Камнем, одновременно находилось не 15, а 18 шаров в желобе (всего 36 шаров в двух желобах платформы). 18 шаров по 5 дюймов - это 7,5 фута. 42 - 7,5 = 34,5 фута. Между 18 шарами 17 промежутков, один промежуток = 34,5/17 = 2, 02 фута, как и указывает Бакмейстер. То же количество шариков (18 в одном желобе) можно насчитать и на иллюстрациях в работе Карбури:
Итак, с количеством шариков, на которые опиралась платформа, определились — их было 36 штук. Что с нагрузкой? — делим 1200 тонн на 36, получаем 33,3 тонны на шар.
Что произойдет с бронзовым шариком под подобной нагрузкой? Раскрошится? Расплющится? Вовсе нет. Вот результат деформирования 5-ти дюймового бронзового шара при давлении на него 40-тонным пресом:
Вот описание эксперимента, проведенного энтузиастом:
«Эксперимент проводился на производстве в глубинке страны на сорока тонном прессе со стальным рабочим столом.
Шар выточен из оловянно-цинковой бронзы БрОЦС-5-5-5.
Диаметр шара - 5 дюймов (12,5см).
Нагрузка на шар - 40 тонн.
Диаметр получившегося пятна равен 3,4 см.»
dopotopa.com • Просмотр темы - Санкт-Петербург. В поисках истины...
WWW.DOPOTOPA.COM
И это без использования исторических условий «сендвича» транспортной системы полозьев с желобами «дерево/бронза/шар/бронза/дерево», который бы уменьшил деформации шариков.
А вот комьютерное моделирование нагрузок и деформаций для 30-ти шаров при условии давления на один шар 50-ти тонн, сделанное другим энтузиастом:
«Посчитал для 30 шаров.
1500/30=50 тонн на один шар.
Считал для половины шара, поэтому усилие 25 тонн или 250000Н
Форму накатанной канавки на желобе хотел получить прокатив по нему шар с определенной нагрузкой. К сожалению, за адекватное время на моем компьютере это не сделать. Поэтому форму канавки просто начертил. То, что она там была в реальности сомнению не подлежит (вопрос лишь в ее форме):
«Иногда случалось, что один шар более, чем другие, вдавливался в желоб и изгибал его, но, продолжая свой путь, он катился дальше и желоб выпрямлялся обратно.» (Бакмейстер — прим.)
Теперь, что получилось.
Пробовал два варианта бронзы, как и в первом случае.
При использовании бронзы с сигма(т)=370МПа деформация шара была 0,92 мм под нагрузкой 250000Н. На графике видна величина деформации 0,46 мм - это для половины шара:
Для бронзы с сигма(т)=200МПа величина деформации составила 3 мм:
Для сравнения - тот же шар из бронзы с сигма(т)=200 МПа на желобе без канавки. Величина деформации шара около 8,6 мм:
В общем, можно было ехать на 30 шарах. Только первые шары скорее всего служили недолго. А после того, как на желобах накаталась канавка, вырос и ресурс шаров.
Конечно было бы интереснее смоделировать весь процесс, но для этого нужен достаточно мощный компьютер.
Если кто захочет повторить расчет - все исходные данные выше.»
https://www.yaplakal.com/forum2/st/750/topic1211050.html
