От водяной мельницы до шара Баки

Небоскрёб Эспайр Тауэр в Катаре, комплекс Хан Шатыр в Астане, Пекинский театр оперы, олимпийский стадион Мюнхена и Аджигольский маяк под Херсоном – все эти объекты построены с использованием гиперболоидных конструкций. Первое в мире сооружение такого рода спроектировал инженер Владимир Шухов: в 1896 году на Всероссийской промышленной и художественной выставке в Нижнем Новгороде он представил публике прообраз московской радиобашни на Шаболовке. Программа «Техногеника» Discovery Channel расскажет, что ещё изобрёл инженер Шухов и почему сложно представить, будто этих вещей когда-то не существовало.

Патент №1896: кто придумал гиперболоиды

Что приходит на ум при слове «гиперболоид»? Толстовский инженер Гарин, литературный приём преувеличения и уроки математики в старших классах, но на самом деле речь идёт о трёхмерной фигуре, похожей на цилиндр с плавным расширением сверху и снизу. Это гиперболоид вращения, он образуется вращением гиперболы вокруг своей оси, и если провести от верха до низа цилиндра несколько наклонных линий, все они пересекутся хотя бы в одной точке – таким же способом флорист собирает букет, размещая цветы вокруг центральной оси по диагонали. Первым сооружением в форме гиперболоида вращения стала башня Шухова – изобретение, на которое инженеру выдали патент №1896. После того, как Владимир Григорьевич в 1896 году представил башню на Всероссийской художественной выставке в Нижнем Новгороде, её увезли в имение купившего сооружение мецената Юрия Нечаева-Мальцова в селе Полибино у Куликова поля, где башня и стоит до сих пор.

В стране после нижегородской выставки возвели десятки таких конструкций, включая знаменитую Шаболовскую – её строили с 1919 по 1922 год, и гиперболоидная башня Шухова должна была превзойти Эйфелеву по высоте и экономичности, но от изначального проекта пришлось отойти в целях экономии. Высоту снизили с 350 до 148,3 метров, секции высотой по 25 метров каждая строили внутри башни и поднимали вверх на лебёдках. Когда в 1920 году обрушилась четвёртая секция, комиссия ЧК расценила это как саботаж, Шухова приговорили к условному расстрелу – если бы на стройке снова хоть что-то пошло не так, казни было бы не миновать, но Шухов смог закончить работу без происшествий, и приговор отменили. Башня стала символом прогресса: с 19 марта 1922 года началось радиовещание, с 1939 по 2001 год её использовали для телетрансляций, а в 2006 году участники научной конференции "Сохранение архитектуры XX века и Всемирное наследие" из 30 стран признали сооружение на Шаболовке шедевром авангарда и кандидатом на включение в список Всемирного наследия ЮНЕСКО. Башня вдохновила Алексея Толстого на «Гиперболоид инженера Гарина» - хотя, как известно, в фантастическом романе автор называет гиперболоидом вовсе не трёхмерную фигуру, а тепловую пушку-лазер.

Крекинг и эрлифт: нефть для господина Нобеля

Высотные сетчатые конструкции из прямых балок и кольцевых опор не боятся ветра, они устойчивы и недороги, а возможности их использования если не безграничны, то очень широки: от опор ЛЭП до мачт военных линкоров. Сетчатые гиперболоидные конструкции в Москве можно увидеть в ГУМе, на Киевском вокзале, на Шаболовке, в Петровском Пассаже и на почтамте. Гиперболоидные башни есть в Японии, Чехии, Америке, Великобритании, Китае и других странах мира. По сути то, что придумал Шухов в дореволюционной России, положило начало структурализму и хайтеку: на основе разработок инженера свои проекты создавали знаменитые архитекторы Антонио Гауди, Оскар Нимейер, Ле Корбюзье, Норман Фостер и Ричард Бакминстер Фуллер - изобретатель геодезического купола и воздушных домов «Девятое небо», в честь которого 60-атомную молекулу углерода называют шаром Баки.

Склонность к изобретательству Шухов проявлял с детства: дошкольником он построил во дворе рабочую водяную мельницу, в 13 лет доказал по-своему теорему Пифагора. Его интересовала не только наука: инженер любил ездить на велосипеде и даже завоевал звание чемпиона города, а свою дочь Шухов снимал на плёнку, используя технику стереофотографии, и получал снимки отличного по тем временам качества. Первое официальное изобретение инженер запатентовал в последний год учёбы в Императорском Московском техническом училище – это была форсунка, которая в топке разбрызгивала мазут под воздействием водяных паров.

Талантливого студента поощрили поездкой на Всемирную выставку в Филадельфию, где в 1876 году он познакомился с инженером-американцем с русскими корнями Александром Бари. Десять лет спустя в Баку они вместе построили первый российский нефтепровод, а Шухов создал ещё и первые в мире цилиндры-нефтехранилища и придумал эрлифт – способ подъёма нефти с помощью сжатого воздуха. Работы велись по заказу Людвига Нобеля - старшего брата Альфреда Нобеля, знаменитого учредителя премии. После завершения проекта Шухов поступил на работу в основанную Александром Бари инженерную контору, где трудился почти сорок лет. В его послужном списке запуск первых русских речных нефтетанкеров, изобретение морских мин, затворных систем-батопортов для доков, паровых котлов и оригинальных газгольдеров, разработка крекинговой установки для получения бензина из нефти и проект новой системы водоснабжения Москвы.

Дело Фостера: хрустальный остров в Кузьминках

Самое вместительное здание в мире площадью более 2,5 миллионов квадратных метров в форме вогнутого по бокам конуса собирались построить три года назад в Нагатинской пойме, между Новинским рукавом и старым руслом Москвы-реки. Проект культурно-делового центра «Хрустальный остров» с использованием гиперболоидных конструкций, который в прессе называли «ёлкой Лужкова» и «буддийской ступой», разработал британский архитектор Норман Фостер – сооснователь «Бюро четверых», разработчик стиля хайтек и большой поклонник инженера Шухова, широко использующий гиперболоидные конструкции в своих проектах. Фостер и сотоварищи создали выставочный зал в Сингапуре, Хёрст-Тауэр в Нью-Йорке и небоскрёб Сэйнт-Мэри Экс – лондонский «Корнишон», международный аэропорт Сингапура и торговый центр Хан Шатыр в Астане. Московский «Хрустальный остров» высотой 450 метров должен был стать «городом в городе» с квартирами, школой, гостиницами, развлекательными и спортивными зонам. Нагатинская пойма, ныне входящая в состав Кузьминок, хрустальным островом так и не стала: проект заморозили, а в 2015 году был утверждён новый, по которому в ближайшие 5 лет в пойме построят первый в стране аналог «Диснейленда» с аттракционами, цирком, кинотеатром, катком, яхтенной школой и концертным залом.

Поделиться с друзьями