Айрат БагаутдиновМир инженера Шухова. Как работает мозг изобретателя
Научно-популярное издание
Библиотека «Глазами инженера»
Для младшего и среднего школьного возраста В соответствии с Федеральным законом № 436 от 29 декабря 2010 года маркируется знаком
Переводчик М. Кульнева
Редактор Е. Деревянко
Главный редактор Лана Богомаз
Руководитель проекта Ирина Останина
Арт-директор Поля Плавинская
Литературный редактор Елена Аверина
Научный редактор Екатерина Минина
Корректор Зоя Скобелкина
Все права защищены. Данная электронная книга предназначена исключительно для частного использования в личных (некоммерческих) целях. Электронная книга, ее части, фрагменты и элементы, включая текст, изображения и иное, не подлежат копированию и любому другому использованию без разрешения правообладателя. В частности, запрещено такое использование, в результате которого электронная книга, ее часть, фрагмент или элемент станут доступными ограниченному или неопределенному кругу лиц, в том числе посредством сети интернет, независимо от того, будет предоставляться доступ за плату или безвозмездно.
Копирование, воспроизведение и иное использование электронной книги, ее частей, фрагментов и элементов, выходящее за пределы частного использования в личных (некоммерческих) целях, без согласия правообладателя является незаконным и влечет уголовную, административную и гражданскую ответственность.
Предисловие для взрослых
Знаменитая Шуховская башня на Шаболовке – шедевр русского инженерного искусства. При ее строительстве впервые были использованы популярные сегодня перекрытия-оболочки. Она – памятник истории, грандиозное сооружение, выстроенное в молодой советской республике вопреки хозяйственной разрухе времен Гражданской войны. Она – символ российского радио и телевидения. Ведь именно Шуховская башня стала первой в России телевышкой.
В 2021 году Шуховская башня отметила столетний юбилей. Любое сооружение ветшает, если не используется человеком. Да, башня уже не нужна как опора для радио- и телепередатчиков. Но она необходима как памятник, она должна рассказать людям и о своем великом создателе Владимире Шухове, и о том, как работают сетчатые оболочки, которые сегодня сооружают во всем мире, но только не на их родине, в России.
Рассказывать обо всем этом важно в первую очередь детям – будущим инженерам и архитекторам, которые в скором времени станут определять облик нашего мира.
Пытаясь рассуждать на простом и понятном для детей языке на такую непростую тему, как инженерные открытия, я и сам лучше понял творчество Шухова. Поэтому вам, дорогие взрослые, я рекомендую читать эту книгу вместе с детьми: так вы найдете новые темы для совместного обсуждения и лучше поймете некоторые сложные вещи.
Прежде чем приступить к своему рассказу, я хотел бы поблагодарить правнучку моего героя Елену Максимовну Шухову. На опубликованные ею материалы из семейного архива и семейное предание я в значительной степени и опирался. Создателя фонда «Шуховская башня» Владимира Федоровича Шухова хочу поблагодарить за возможность прикоснуться к личным вещам моего героя. Книга, которую вы держите в руках, не стала бы возможной без общения и сотрудничества с этими людьми.
Предисловие для детей
Вот представьте: вы легли спать и проснулись в мире, где никогда не жили инженеры. Первое, что вы увидите: вокруг нет ни одного города и даже ни единого дома. Вы пытаетесь срочно узнать, что стряслось! Но нет телефона, интернета, телевидения, радио, газет – никакого способа связаться с кем-то. Нет даже дорог, по которым можно было бы проехать. А если бы дороги и были, то на чём же ехать? Ведь нет ни машин, ни поездов, ни самолётов, ни кораблей. Да что там, нет даже колеса!
К счастью, это только сон. В нашем мире было много прекрасных инженеров. Одни создавали дома и дороги, другие – машины и самолёты, третьи – компьютеры и телефоны. Получается, что вся наша жизнь, всё, что нас окружает, всё, чем мы пользуемся каждый день, – сделано инженерами. Вот так они и строят нашу жизнь.
А были инженеры, которые строили всё и сразу, для которых инженерия была волшебным ключиком, открывавшим двери в любую область человеческой жизни. Они могли с одинаковым успехом сегодня построить дом или башню, завтра – паровой котел, а послезавтра – нефтяной насос. Таких людей можно было бы назвать гениальными инженерами, но получится масло масляное: ведь слово «инженер» происходит от латинского (это язык древних римлян) ingenium («ингениум»), что в вольном переводе означает попросту «гений». Поэтому каждый инженер – это немножечко гений.
Моя книга рассказывает как раз об одном таком гении, который родился более ста лет назад. Звали его Владимир Шухов. Каждый россиянин слышал о Шуховской (её ещё называют Шаболовской) башне, которая была первой в стране радио-, а потом и телевышкой. Вы узнаете и о других творениях инженера Шухова: о перекрытиях и павильонах, нефтяных хранилищах и танкерах, нефтеперерабатывающих заводах и паровых котлах, платформах для пушек и многом другом. Но главное, что мне хотелось бы рассказать вам, – это то, как работала мысль инженера Шухова и как он решал стоявшие перед ним задачи – важнейшие задачи своего времени.
Родом из детства
Владимир Шухов родился в 1853 году в городке Грайворон Курской губернии. Сегодня Грайворон находится в Белгородской области, здесь очень гордятся Шуховым. Его именем названы улица и парк, в местной школе есть музей, посвящённый инженеру, а в парке установлен его памятник.
Детство Шухова прошло в усадьбе Пожидаевка, у бабушки, посвятившей себя воспитанию внуков. Маленький Володя очень любил мастерить разные штуки. Семейное предание гласит, что однажды он устроил фонтан, используя ключевую воду и старые трубы. А в другой раз соорудил водяную мельницу, поставив на ручье маленькую плотину.
Кто мог тогда подумать, что пройдёт двадцать лет и Владимир Шухов спроектирует уже не игрушечный фонтан, а первый российский нефтепровод! А ещё он создаст лучшие паровые котлы, которые заменят водную тягу и будут приводить в движение заводы по всей стране.
Вот что случается с теми, кто любит в детстве изобретать!
Механика земная и небесная
Отец Володи Шухова, Григорий Петрович, был человеком хорошо образованным и имел широкий круг общения. Среди его знакомых был астроном и директор Николаевской морской обсерватории Карл Кнорре. Приезжая по служебным делам в Николаев, Григорий Петрович часто бывал у Карла Христофоровича. В одну из таких поездок он взял с собой сына.
Посещение обсерватории оказало на маленького Владимира Шухова огромное впечатление. Он влюбился в таинственный мир звёзд и планет и решил: когда он вырастет, станет астрономом!
При жизни Шухова не только дети, но и многие взрослые мечтали о космосе. И эта мечта двигала вперёд науку и технику. Идею о том, что человек должен освоить космическое пространство, первым предложил скромный московский библиотекарь и философ Иван Фёдоров. Вдохновлённый этой идеей, над проблемой полёта в космос бился школьный учитель из Калуги, философ и мечтатель Константин Циолковский. Несколько десятилетий спустя инженер Сергей Королёв претворил эту мечту в жизнь: в 1957 году на околоземную орбиту был выведен первый искусственный спутник Земли, а в 1961-м в космосе оказался первый человек, Юрий Гагарин.
Благодаря освоению космоса сегодня мы имеем спутниковую связь и интернет, можем узнать прогноз погоды на следующий месяц, а установленный в телефоне навигатор приведёт нас точно по адресу. Так мечта о полётах на другие планеты преобразила наш, земной, мир.
Есть такая наука – механика. Она изучает, как взаимодействуют друг с другом различные тела. Так вот, в космосе они взаимодействуют гораздо сильнее, чем на Земле: огромные звёзды притягивают друг друга и планеты, образовывая звёздные системы и галактики. Взаимодействие небесных тел изучает наука, которая называется небесная механика.
Владимир Шухов так и не стал астрономом, но его инженерные конструкции всё-таки полетели в космос. Сегодня корпуса ракет делают из прочных диагональных сеток, придуманных Шуховым больше ста лет назад.
Огни большого города
Когда Владимиру Шухову исполнилось десять лет, он переехал из тихой Пожидаевки в Санкт-Петербург и поступил в гимназию.
В те времена Петербург был столицей России и жизнь здесь била ключом. Подростка Шухова, привыкшего к тихому провинциальному быту, должно быть, поразил размах модернизации, происходившей в это время в столице. К тому моменту в Петербург пришли уже четыре железнодорожные линии, был построен первый чугунный мост через Неву, устроен городской водопровод и пущен конный трамвай.
В те годы в 5-й петербургской гимназии, где учился Шухов, математику и физику преподавал выдающийся учитель Константин Краевич. Он был настолько известным педагогом, что император Александр II пригласил его преподавать физику своим младшим сыновьям, великим князьям Сергею и Павлу.
Семейное предание сохранило историю из школьной жизни Шухова. Как-то в четвёртом классе, на уроке геометрии, Краевич вызвал его к доске и попросил доказать теорему Пифагора. А Шухов взял да и вывел собственное доказательство. Учитель внимательно выслушал юношу, а затем сказал:
Урок этот Шухов запомнил на всю жизнь. Уже взрослым человеком, создавая новаторские строительные конструкции, он подчёркивал, что опирается на опыт русских зодчих прежних веков.
Университеты
Учёба в университете в конце XIX века стоила денег, а семья Шухова жила небогато. Он искал место, где можно было бы учиться, как тогда говорили, «на казённый кошт», то есть за счёт государства. Таким местом ста