Гиперболоид инженера Шухова

Башни Шухова, котлы Шухова, крыши, мосты, воздушно-канатные дороги… Современники называли Владимира Григорьевича Шухова «человеком-фабрикой» — и неудивительно. Он генерировал и воплотил в жизнь десятки новых инженерных решений. И каждое гениальнее, неожиданнее, остроумнее предыдущего. В этом году исполняется 80 лет со дня смерти великого русского инженера, чьи идеи продолжают использоваться, а творения — жить.

Юное дарование

Еще в четвертом классе гимназист Шухов нашел новое доказательство теоремы Пифагора. Правда, учитель не оценил оригинальности идеи и поставил нескромному, по его мнению, ученику двойку. Несмотря на такое предубеждение со стороны некоторых преподавателей, Владимир Шухов окончил гимназию с отличием и поступил в Московское императорское техническое училище. Спустя пару лет, еще студентом, он патентует первое изобретение — паровую форсунку для сжигания жидкого топлива. Эта небольшая деталь сделала процесс более безопасным, удобным и экономичным. Прошло почти 150 лет, а принципы конструкции форсунки Шухова используются и сегодня.

Он окончил училище с золотой медалью. Николай Жуковский, основоположник современной гидро- и аэродинамики, предлагает талантливому выпускнику остаться в училище и заниматься наукой. Известный математик Пафнутий Чебышев приглашает Шухова работать в Петербургский университет. Но молодой инженер отказывается от всех предложений, он хочет стать не теоретиком, а изобретателем-практиком. Как лучший выпускник императорского училища Владимир Шухов в составе научной делегации отправляется на год в США.

Творческий тандем

В Америке молодой инженер не мог обойти вниманием Международную выставку искусств, промышленных изделий и продуктов почв и шахт 1876 года, которая проходила в Филадельфии. Шухов увидел самые передовые изобретения того времени — факел для еще незавершенной статуи Свободы, телефон Александра Белла и первую печатную машинку «Ремингтон». Но главное — он познакомился с инженером и блестящим менеджером Александром Бари. Этот молодой человек родился в Петербурге, но уже шесть лет как сделал блестящую карьеру в США. У Бари своя техническая контора в Филадельфии, он участвовал в конкурсе на строительство павильонов выставки 1876 года и получил за проект гран-при и золотую медаль.

Два талантливых инженера, Бари и Шухов, вероятно, не предполагали, что случайная встреча выльется в десятилетия совместной работы. В 1877 году Бари решает резко изменить судьбу и вернуться в Россию. Он разыскивает Владимира Шухова, который трудится в чертежном бюро управления Варшавско-Венской железной дороги. К этому моменту Александр Бари уже заключил выгодный контракт с товариществом братьев Нобель, владельцев Бакинских нефтепромыслов. Он предлагает Владимиру Шухову возглавить отделение его фирмы в Баку. Так началось их 35-летнее сотрудничество, ознаменовавшее целую эпоху в истории российской инженерной школы.

Шухов — главный конструктор фирмы Бари — позже даст такую оценку их союза. «Говорят, А.В.Бари эксплуатировал меня. Это правильно. Юридически я все время оставался наемным служащим конторы. Мой труд оплачивался скромно по сравнению с доходами, которые получала контора от моего труда. Но и я эксплуатировал его, заставляя выполнять мои, даже самые смелые, предложения!» И действительно, во многом благодаря Александру Бари многие рискованные, на взгляд предпринимателей того времени, идеи Шухова были воплощены в жизнь.

Первые проекты

С подачи друга и работодателя 25-летний Шухов начинает работать в Баку. И буквально каждой области российской нефтяной отрасли он смог предложить нечто новое. Для усовершенствования добычи нефти Шухов решает использовать сжатый воздух и изобретает эрлифт — струйный насос. Для хранения разрабатывает дешевые и экономичные клепаные резервуары. Шухов патентует крекинг — способ получения бензина и керосина из нефтяных остатков. Транспортировать нефть инженер задумывает двумя способами. Он создает чертежи нефтеналивных барж и производит расчеты первого в России нефтепровода от Балаханских нефтепромыслов до Баку. Проектируя нефте­провод, инженер параллельно сделал два изобретения: ввел «особые тонкостенные трубы, имеющие постоянную толщину стенок, не зависящую от диаметра», и разработал способ перекачки нефтяных остатков с подогревом для уменьшения их вязкости. «Формула Шухова», обосновывающая наиболее рациональный способ прокачки нефти по нефтепроводу, используется и сегодня.

Человек жизни

В 1890-е годы в жизни Шухова начинается период, который один из его коллег назвал «сплошным триумфом ума и остроумия». Сначала только сам инженер и его партнер верили в надежность изобретенных Шуховым гиперболоидных конструкций и перекрытий в виде сетчатых оболочек. Идея появилась, когда Шухов работал над конструкцией перекрытий Верхних торговых рядов на Красной площади в Москве. Для крыши здания нынешнего ГУМа он создал уникальные светопрозрачные арочные ферменные конструкции. Хотя вес железных частей стропил составлял более 800 тонн, перекрытия выглядели легкими и невесомыми. 

В 1896 году для Всероссийской художественной и промышленной выставки в Нижнем Новгороде фирма Бари строит восемь павильонов с первыми в мире сводами в виде сетчатых оболочек, первое в мире перекрытие в виде стальной мембраны — «ротонду Шухова». Также на выставке появилась водонапорная башня-гиперболоид, изобретенная инженером. Созданная Шуховым конструкция была изящной и прочной, при этом простой и дешевой в сборке: для ее постройки требовались лишь металлические кольца оснований, прямые рейки и крепежные детали.

Несмотря на кипучую изобретательскую деятельность, Владимир Шухов, по его же определению, был «человеком жизни». Он владел несколькими иностранными языками, участвовал в велосипедных гонках, собирал коллекцию фотоснимков, обожал театр, интересовался искусством, блестяще играл в шахматы, увлекался столярным и токарным делом… И все это не мешает, а скорее помогает ему плодотворно трудиться.

После Нижегородской выставки Владимиру Шухову стали поступать многочисленные заказы. Инженер проектирует и строит сотни водонапорных башен, сооружает несколько железнодорожных мостов с пролетами, составляет новый проект водоснабжения Москвы. Он изобрел оригинальные конструкции пространственных плоских ферм и использовал их при проектировании покрытий столичного Музея изящных искусств, Московского главного почтамта, Бахметьевского гаража, залов и дебаркадера Киевского вокзала в Москве. Но главным творением инженера становится радио­башня на Шаболовке.

Шуховская башня

Первая мощная радиостанция в Москве была построена в 1914 году на Ходынском поле. Совсем скоро стало ясно, что она не справляется с растущим объемом радиограмм. Объявленый в 1919 году конкурс на создание новой башни выигрывает «строительная фирма Шухова». В стране шла Гражданская война, не хватало как денег, так и металла, а одним из важных отличий проекта инженера была невероятная экономичность его легких конструкций.

Шухов планирует построить девять гиперболоидных секций общей высотой 350 метров — на 26 метров выше Эйфелевой башни. Однако его уговаривают пересмотреть проект, и Шухов уменьшает число секций до шести, а высоту башни — до 148,5 метров. В августе 1919 года проект радиобашни на Шаболовке утверждает лично Ленин, и по его же распоряжению на строительство выделяют 240 тонн металла из запасов Военного ведомства.

Возводили башню без лесов и подъемных кранов, на лебедках, использовались лишь пять деревянных кранов, которые устанавливали на верхнюю секцию. Прямо по ходу строительства Шухов вносит коррективы в проект. «Сделана глупость… упущен расчет прохода через горловину низа… Мои упущения… лебедка с одним барабаном вместо двух», — писал он в дневнике.

Летом 1921 года на стройке произошла авария — оборвался трос, на котором поднимали четвертый ярус. Он упал с 75-метро­вой высоты и повредил пятую и шестую секции, собиравшиеся на земле. Шухова тут же обвиняют в саботаже и приговаривают к расстрелу — правда, условному, с отсрочкой исполнения приговора до окончания строительных работ.

19 марта 1922 года на башню устанавливают передатчики и начинается первая радиотрансляция. Передают концерт русской музыки. Башня на Шабловке оказалась мощнее, чем радиостанции Парижа, Нью-Йорка или Берлина, с ее помощью можно было связаться со станцией в Риме.

«Башня красивая, только пятая секция имеет редкую сетку…» — написал создатель инженерного чуда, подводя итог своей работы. Вероятно, в благодарность власти сняли с инженера обвинения, и приговор о расстреле был отменен. 

Патриот

Владимир Шухов всегда оставался патриотом. После революции его пытались переманить за границу. И у него были причины для отъезда. Его сыновья участвовали в Белом движении, один из них погиб. Немало его коллег, с которыми Шухова связывали годы работы, были расстреляны. Фирму и завод Александра Бари, который умер задолго до революционных событий (его дело продолжал сын), национализировали. Шухова выселили из особняка, и ему пришлось передать Советскому государству все права на свои изобретения. Несмотря на все это, инженер остался на родине. Он говорил: «Мы должны работать, и работать независимо от политики. Башни, котлы и стропила нужны, и мы будем нужны».

С именем Шухова связаны все крупные советские стройки первых пятилеток. Он участвует в реализации плана электрификации страны: создает башенную конструкцию линии электропередачи через реку Оку. Проектирует мартеновские цеха Выксунского, Петровского, Таганрогского заводов, завода «Азовсталь», запускает завод «Советский крекинг» в Баку. В 1932 году Шухов восстанавливает после землетрясения древнюю медресе Улугбека в Самарканде и проводит уникальную операцию — «выпрямляет» покосившийся минарет. А ведь ему в этот момент исполнилось 79 лет!

О.Василиади