Работа в мастерской была непростой. Из сохранившихся донесений Кулибина известно, что его подмастерья и мастера, не выдерживая нелегких условий труда, постоянно хворали, часто без всяких причин «отлучались». Иван Петрович был вынужден постоянно заниматься поиском новых учеников, а также наведением дисциплины. Нерадивых, не поддающихся увещеваниям приходилось увольнять, для поощрения же отличившихся Кулибин выбивал у начальства премии и прибавки к жалованью. Все эти организационные хлопоты отнимали много времени, но Кулибин никогда не манкировал начальственными обязанностями. При этом немало успевал делать сам, своими руками. Уже в первые годы пребывания в Петербурге создал множество новых сложных инструментов – механических и оптических. Например, снабдил мореходов, отправляющихся в кругосветное плавание, набором навигационных инструментов, не уступающих лучшим европейским аналогам. Сделал он также удивительные астрономические часы. Они показывали не только часы, минуты и секунды, но и месяцы, числа и дни недели, а также различные фазы движения светил. Судьба этого шедевра доподлинно неизвестна.

В 1772 г. в «С.-Петербургских Ведомостях» появилось сообщение: «Лондонская академия назначила дать знатное награждение тому, кто сделает лучшую модель такого моста, который бы состоял из одной дуги или свода, без свай и был бы утвержден своими концами только на берегах реки». Прочитав это сообщение, Кулибин загорелся. Он ведь и сам жил в здании академии на Васильевском острове, испытывая неудобства от отсутствия постоянного моста через Неву. Большая глубина и сильное течение казались современникам Кулибина непреодолимыми препятствиями, горожане были вынуждены обходиться наплавным временным мостом на барках. Весной и осенью во время вскрытия и замерзания реки этот мост разбирали, сообщение между частями города прекращалось. Чтобы облегчить жизнь петербуржцев, а вовсе не из-за обещанной англичанами награды Кулибин и приступил к решению сложной задачи. Он надумал перекрыть реку одним пролетом арочного моста, опирающегося концами на разные берега реки.

Вид деревянного арочного моста Кулибина по проекту 1777 г.

Место для своей конструкции изобретатель выбрал неподалеку от наплавного Исаакиевского моста. Опорами для него должны были служить каменные фундаменты, а длина арки проектировалась в 140 сажен (около 300 м). Не имея ни малейшего понятия о сопротивлении материалов, Кулибин с помощью гирек и веревок рассчитал сопротивление разных частей моста, интуитивно угадав открытые позднее законы механики. Академик Петербургской академии наук Леонард Эйлер, величайший математик XVIII в., проверил расчеты Кулибина. Все оказалось верно.

Кулибин решил сначала построить модель моста в масштабе 1/10 от натуральной величины. Для выполнения этой работы были нужны немалые средства. Помог мастеру в этом Григорий Потемкин – могущественный фаворит императрицы. Он выделил изобретателю 3000 рублей. Общая же стоимость модели составила 3525 рублей. Оставшиеся расходы пришлось оплачивать самому Кулибину (впрочем, он к подобному успел привыкнуть). В длину модель достигала 30 м, весила 5400 кг. В 1766 г. модель моста была готова. Сначала ей устроил смотрины Григорий Потемкин, затем, 27 декабря того же года, во дворе Академии наук собрался синклит ученых мужей. Академики не сомневались, что модель Кулибина под грузом рухнет. На конструкцию нагрузили 5500 пудов железа, а ей хоть бы что. По приказу Кулибина рабочие нагрузили на мост еще несколько тысяч штук кирпичей, оказавшихся во дворе академии для каких-то строительных надобностей. Затем изобретатель сам забрался на мост и пригласил всех собравшихся последовать его примеру. Публика стала прохаживаться по модели взад и вперед, та стояла, как гранитная скала. Тем не менее было решено оставить модель моста под грузом на три недели и посмотреть, что будет. А было то же самое – мост стоял незыблемо. Тогда уж академикам всем как одному пришлось подписать донесение императрице, доложив ей об успешном выполнении трудной задачи. По высочайшему повелению чертеж и описание модели моста были напечатаны, а после издана еще и большая гравюра, изображающая мост, каким он был бы при сооружении через Неву.

Кулибинский мост, к сожалению, постигла судьба многих других выдающихся российских изобретений – он так и не был построен в натуральную величину. Одной из основных причин историки считают нехватку денег на это предприятие в царской казне, истощенной в то время разорительными войнами с турками и шведами. Ну а что же англичане с их обещанной наградой? Они сделали вид, что ничего об успешном эксперименте Ивана Кулибина не знают. Никакого отклика с берегов Туманного Альбиона так и не последовало. Везти же свою модель в Лондон Кулибин не помышлял – транспортные и финансовые трудности делали этот проект несбыточным.

Прошло время, и изобретенная Кулибиным так называемая раскосная система дугообразных мостов все же нашла признание и практическое применение. Прежде всего в Америке, поэтому и получила название «американской раскосной системы».

Лично для Кулибина четырехлетний труд по созданию арочного моста даром не пропал. Изобретателю назначили премию в 2000 рублей, семейство его было освобождено от подушного оклада (налога). И, наконец, граф Орлов, остающийся покровителем Кулибина, обещал тому чины и награды, правда, лишь в том случае, если он сбреет бороду и нарядится в немецкое платье. Кулибин поблагодарил Орлова, но ответил ему, что почестей не ищет и ради них бороды не сбреет. Екатерина же, узнав об отказе от обычных почетных наград, повелела выбить в честь Кулибина особую золотую медаль с надписью «Академия наук механику Кулибину». В 1777 г. царица со словами благодарности лично повесила медаль на андреевской ленте на шею изобретателю.

Что касается модели моста, она лет 15 простояла во дворе Академии наук – ее приказали сделать «приятным зрелищем публики», в 1793 г., после кончины князя Потемкина, ее перевезли в сады Таврического дворца и перебросили там через канал. Руководил всеми работами сам Кулибин. Он все ждал, что через Неву по его проекту построят мост в натуральную величину. Однако до этого, к сожалению, дело так и не дошло.

Однажды к Кулибину обратился с просьбой обер-шталмейстер Л. А. Нарышкин. В его петербургских палатах в числе прочих заморских диковин значилась «говорящая» статуя. Она представляла собой старика в древнегреческом наряде, который сидел за столом и играл в карты и шашки, а также отвечал на простые вопросы: который теперь час? где твой хозяин? и др. Отвечал, разумеется, не сам «грек», а человек, спрятанный внутри статуи и частично под столом. Все движения статуи производились им же с помощью особого механизма. Как-то Нарышкин распорядился доставить статую на свою петергофскую дачу, где готовился праздник в честь императрицы. «Грек» должен был веселить Екатерину, отвечая на ее вопросы и играя с ней в карты. Статую разобрали и привезли на мызу, где для нее приготовили отдельную комнату. Собрать статую Нарышкин поручил механику-итальянцу Бригонцио, слывшему мастером на все руки. Тот явился, статую собрал, однако, как ни бился, «грек» упорно отказывался приходить в движение – что-то заело в механизме. На вопрос встревоженного Нарышкина «что делать?» Бригонцио не без иронии посоветовал обратиться к Кулибину, не сомневаясь в том, что «русский выскочка» со статуей не справится. Нарышкин последовал совету. Кулибин прибыл и принялся за работу. Когда вечером того же дня Нарышкин явился на мызу, застал Кулибина сидящим перед статуей в глубокой задумчивости. Выяснилось, что статую-то он починил, однако задумался, как научить «грека» еще какому-нибудь новому выразительному движению, чтобы разыграть Бригонцио. Когда тот прибыл, чтобы посмеяться над Кулибиным, Нарышкин встретил его с притворным раздражением и спросил, не собирается ли итальянец предпринять еще попытку, дабы оживить статую. «Никто его не оживит, – отрезал Бригонцио. – Даю голову на отсечение». «Так рубите же ему голову!» – громовым голосом возвестила статуя, сопроводив приказ выразительным жестом. Итальянца чуть удар не хватил, а Нарышкин и вылезший из-под стола Кулибин разразились гомерическим хохотом. На следующий день во время праздника Екатерине поведали эту историю. Царица, а вместе с ней и все остальные гости Нарышкина от души посмеялись над незадачливым итальянцем, которого посрамил русский мастер Кулибин, а «древний грек» отправил на казнь.