Будучи одним из инициаторов создания отдела воздухоплавания, Д.И. Менделеев помогает в работе не только К.Э. Циолковскому, но и А.Ф. Можайскому, а совместно с адмиралом С.О. Макаровым работает над созданием первого русского ледокола, занимается вопросами конструирования подводной лодки и летательных аппаратов.
Экспериментальные исследования сжимаемости газов позволяют Д.И. Менделееву получить уравнение газового состояния, ныне известное как "уравнение Менделеева-Клапейрона", лежащее в основе современной газовой динамики.
Для повышения безопасности полета на высотных воздушных шарах Д.И. Менделеев предложил в статье, опубликованной в Женеве в 1876 году, использовать вместо открытой корзины герметическую гондолу, в которой можно поддерживать атмосферное давление. Через 55 лет швейцарец Огюст Пикар совершил первый полет в стратосферу на стратостате с герметической гондолой.
В 1876 году, исследуя упругость газов, Д.И. Менделеев изготовил чувствительный барометр, который он положил в основу высотометра, несколько образцов, которого было изготовлено и испытано офицерами генерального штаба, а вскоре было налажено их производство.
Д.И. Менделеев и сам принимает участие в освоении "воздушного океана"- в 1887 году во время полного солнечного затмения поднимается на воздушном шаре "Русский" на большую высоту и так оценивает его материальную часть: "достойна больших похвал; видно, что сооружали дело знатоки..." Но это был не первый подъем Менделеева на воздушном шаре- первый имел место в 1872 году на парижской выставке (но тогда аэростат был привязным).
7. Д.И.Менделеев и метрология.
Государственная служба мер и весов в России начала свое существование с 1 января 1845 г. Именно с этого времени вступало в действие "Положение о мерах и весах". Этот закон был значительным шагом вперед по сравнению с теми попытками упорядочить вопросы применения мер и весов, которые предпринимались до этого в виде различных правительственных постановлений, указов (см. приложение 6).
Однако развитие службы шло чрезвычайно медленно. Основной причиной было то, что для нормального функционирования не было создано профессионально разветвленного аппарата. На местах проверкой мер и весов, используемых в торговле и промышленности, занимались лица, не знакомые с этим делом. Попытки руководства службы поставить вопрос об учреждении специальных поверочных органов успеха не имели.
С 1892 года Д.И. Менделеев возглавляет Депо образцовых мер и весов (впоследствии - Главную палату мер и весов), став основоположником отечественной научной метрологии, без которой невозможна любая научная работа, т.к. она должна давать уверенность в правильности полученных ученым количественных результатов, без которых невозможно сделать и крупные научные обобщения.
Но начинать эту работу надо было с создания русской системы эталонов. Осуществление этого проекта заняло у Д.И. Менделеева целых семь лет жизни.
В 1895 году точность взвешивания в Палате достигла рекордной величины - тысячных долей миллиграмма при весе в один килограмм. Это значило, что при взвешивании одного миллиона рублей (золотых монет) погрешность составила бы одну десятую копейки.
Такая точность явилась результатом экспериментальных исследований Д.И. Менделеева, описанных в работе "О колебании весов", это привело к убеждению, что измерить или взвесить какой-нибудь предмет невозможно без привлечения чуть ли не всех отраслей физики и математики.
После принятия Положения о мерах и весах в 1899 году была организована поверочная служба, которая примерно за пять лет поверила в России более 12 миллионов мер и весов.
Под руководством Д. И. Менделеева было разработано новое "Положение о мерах и весах", введенное в действие с 1899 г. Прежде всего новым законом была предусмотрена организация специальных учреждений - поверочных палаток, которые предполагалось устроить в первую очередь в торгово-промышленных и приборостроительных центрах.
Поверочные палатки в России стали открывать с 1900 г. Первые десять из них были созданы в таких крупных городах как Петербург, Москва, Варшава, Нижний Новгород. 22-я поверочная палатка торговых мер и весов была учреждена в г. Курске в 1906 г. Ее создание и начало деятельности проходило под пристальным вниманием Д.И. Менделеева.
Первым заведующим Курской Поверочной Палаткой был Д.Г.Мараховский. Назначая его на эту должность, Д. И. Менделеев писал: "Извещая сим о назначении Вас с 1-го марта сего, 1906 года, на должность Заведующего 22-й Поверочной Палатки предлагаю Вам, Милостивый Государь, отправиться к месту нового служения и организовать там выверку торговых мер и весов". С этого документа и начинается история курской поверочной службы.
Как же была организована работа Курской 22-й Поверочной Палатки торговых мер и весов?
Поверке и клеймению подлежали все меры и весы, находящиеся в обращении, а также вновь изготовляемые. Поверяли и меры длины, веса, объема, другие измерительные приборы.
Действия Курской Поверочной Палатки распространялись на Курскую и Орловскую губернии. Поверка и клеймение производились периодически, через каждые три года в помещении Поверочной Палатки, за исключением громоздких приборов, неудобных для пересылки. В этих случаях поверители выезжали на места. Владельцы таких приборов заранее высылали в Палатку заявление с просьбой о командировании поверителя, перечень предметов, подлежащих поверке и клеймению, перечисляли определенную сумму за выполняемый объем работы и проезд поверителя. Только после этого Заведующий Палаткой в ответном письме сообщал о дне приезда своего служащего. Чтобы избежать лишних расходов, предприятия и отдельные лица договаривались между собой и производили вызов поверителя сообща.
В случае исправности мер и весов на них ставилось клеймо и разрешалось дальнейшее их использование. Первоначально клеймо было в виде государственного герба России. При этом цифра внутри орла означала номер поверочной палатки, цифра под орлом - год проверки. Позже вид клейма несколько изменился, но цифровой принцип остался тем же.
Помимо этого Курская Поверочная Палатка имела право производить внезапные ревизии на тех объектах, где велись торговые операции. Если приборы оказывались неисправными, их требовалось отремонтировать. Для этого в Курске существовали частные мастерские. Те же, кто в нарушение закона пытался все же использовать неисправные приборы, привлекались к ответственности - приборы из потребления изымались, виновные подвергались прогрессирующим денежным штрафам; в случаях злоупотребления взыскание сопровождалось лишением права вести торговлю.
О масштабах работы курских поверителей говорят следующие цифры. Если за 1906 г. - первый год существования Палатки - было поверено 12172 предмета, то в' 1913 г. их число достигло 62649, из которых заклеймено 56854 и забраковано 5795 мер и весов. Сюда же следует добавить 53623 предмета, поверенных вне Палатки, из которых, в свою очередь, было заклеймено 50112 и забраковано 3511 мер и весов.
Дмитрий Менделеев, по сути, стал первым отечественным ученым-бизнесменом в области метрологии, по его настоятельной рекомендации в упомянутом 1893 г. Депо не только изменило название и стало именоваться Главной палатой мер и весов, но и, по сути, изменило свое содержание, фактически превратившись в надзорный и контрольный учебно-методический центр, позволявший приносить прибыль государственной казне, совершенствуя, при этом, регулятивную, административно-распорядительную и, даже, оборонную функции государства и творчески дополняя нормотворческий процесс.
В 1900 г. Д.И. Менделеев продолжил активное распространение функций государственного метрологического надзора и контроля. В частности, в Москве была открыта Палатка мер и весов, производившая поверку средств измерений для торговли, промышленности и железнодорожного транспорта. На базе указанной Палатки сформировалась целая система научно-исследовательских и научно-практических учреждений, находящихся в ведении Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии “Госстандарт России”.
8. Другие достижения Д.И.Менделеева.
Сконструировал (1859 г.) пикнометр - прибор для определения плотности жидкости.
Морское и военное министерство поручают Менделееву (1891) разработку вопроса о бездымном порохе, и он (после заграничной командировки) в 1892 блестящим образом выполняет эту задачу. Предложенный им «пироколлодий» оказался превосходным типом бездымного пороха, притом универсальным и легко приспособляемым ко всякому огнестрельному оружию.
В своё время интересы Д. И. Менделеева были близки к минералогии, его коллекция минералов бережно хранится и сейчас в Музее кафедры минералогии Санкт-Петербургского университета, а друза горного хрусталя с его стола является одним из лучших экспонатов в витрине кварца. Рисунок этой друзы он поместил в первое издание «Общей химии» (1903).
Создал физическую теорию весов, разработал конструкции коромысла, точнейшие методы взвешивания.
Огромное внимание уделял Д.И. Менделеев вопросам освоения Северного Ледовитого океана, судоходству по нему, проблемам улучшения судоходства по внутренним водохранилищам России, этими же проблемами занимался и его сын - В.Д. Менделеев, написавший работу "Проект поднятия уровня Азовского моря запрудою Керченского пролива" (1899), что позволило бы "глубоко сидящим морским торговым кораблям входить (без перегрузки) в глубь нашего богатого Юго-Востока, а военным нашим судам - безопаснейшие порты"[11], - писал Д.И. Менделеев. Он также отмечал, что "можно с уверенностью достигнуть Северного полюса и проникнуть дней в 10 от мурманских берегов до Берингова пролива", что достижение Северного полюса обеспечивает "великий и мирный успех России" и представляет для нее "коммерческую и военно-морскую выгоду".