«Переступающий механизм» Пафнутия Чебышёва

Первое в мире механическое шагающее устройство не имело собственного двигателя и тем более сложной системы управления. Зато оно наглядно демонстрировало возможности созданных Пафнутием Чебышёвым математических методов.

Чебышёв не был ни профессиональным инженером, ни изобретателем-самоучкой. Механизмы интересовали его с детства, но свою жизнь он связал с фундаментальной наукой. Ещё в бытность студентом физико-математического отделения Московского университета он опубликовал работу, посвящённую поиску корней уравнения n-й степени. Его магистерская диссертация называлась «Опыт элементарного анализа теории вероятностей». Затем, уже в звании адъюнкт-профессора Петербургского университета, Чебышёв защитил ещё одну работу — «Об интегрировании с помощью логарифмов», а после защиты докторской диссертации «Теория сравнений» стал профессором. Все эти труды относятся к фундаментальной, а не прикладной математике.

Но именно глубокое погружение в теорию позволило учёному создать десятки оригинальных механизмов — от центробежного регулятора скорости вращения вала до паровой машины и сложных шарнирно-рычажных устройств. Одно из таких устройств, названное «лямбда-механизмом» за сходство системы рычагов с греческой буквой λ — «лямбда», легло в основу стопоходящей машины.

Стопоходящая машина, представленная в 1878 году на Всемирной выставке в Париже, преобразовывала вращательное движение в движение по сложной траектории. Ноги машины сначала двигались горизонтально относительно механизма, а потом поднимались и быстро перемещались в исходную точку.  Из-за сцепления с поверхностью горизонтальное движение приводило к переносу корпуса «стопохода» вперёд.

Пока две разнесённые по диагонали ноги двигались, две другие оставались неподвижны. Такой ход соответствовал движению лошади или иного четвероногого животного рысью. Перестраиваться на иной шаг машина не умела. Но для второй половины XIX столетия сама возможность заставить механизм двигаться, подобно живому существу, на шагающих конечностях вместо колёс, была почти чудом.

«Стопоход» и ещё 11 шарнирных механизмов хранились в Институте машиноведения Академии наук. В 1970 году по предложению академика Ивана Артоболевского, исследовавшего наследие Пафнутия Чебышёва, все они были переданы Политехническому музею.