Повреждённые русские корабли, в свою очередь, надо было чинить. Делали это в сухом доке. Это искусственно созданный залив, из которого откачивают воду, чтобы починить корабль. Чтобы осушить такой док, его надо запереть воротами, которые в военной терминологии называются батопортом. Это плавучие ворота, похожие на прямоугольный корабль, который закрывает собой вход в док. В него накачивают воду – и он садится на дно, прекращая доступ воды в док. А когда нужно выпустить отремонтированный корабль, воду из батопорта откачивают. Он всплывает и открывает выход в море. Такие вот ворота высотой с трёхэтажный дом спроектировал и построил Шухов в Севастополе.
Но самым оригинальным военным изобретением Шухова стала платформа под артиллерийские орудия.
В Первой мировой войне ещё использовалась тяжёлая осадная артиллерия – пушки, с которых обстреливали вражеские города. Осадная пушка должна стрелять с тяжёлой платформы, которая не даст ей отлететь в сторону из-за отдачи. Чтобы перевозить такие платформы по дорогам (а они в те времена в основном были не асфальтированными, а грунтовыми), требовались десятки лошадей. А установка орудий на такие платформы занимала несколько часов.
Что необходимо?
Придумать способ быстро перевозить тяжёлые платформы под орудия.
Что предложил Шухов
Шухов нашёл простое и гениальное решение. Зачем везти платформу? Пусть она сама катится! Он сделал платформу круглой. Две такие платформы, соединённые осью, превращались в колёса – теперь их можно было катить. Прибыв на место, колеса разъединяли – и они снова превращались в артиллерийские платформы. Такое решение значительно улучшало проходимость, и время установки орудия сократилось до получаса.
Сам Владимир Шухов был противником войны. В коллективном труде «Путь к Цусиме» он писал:
Хобби великого инженера
Может быть, у вас сложилось впечатление, будто Шухов был какой-то машиной для изобретений и, кроме инженерии, его ничего не интересовало. Вовсе нет – он был настолько энергичным и разносторонне развитым человеком, что успевал заниматься и хобби, и общественной деятельностью, и благотворительностью. Начнём с хобби великого инженера.
Он был заядлым велосипедистом и ездил на велосипеде типа «паук», который сейчас увидишь разве что в цирке. Даже для того, чтобы просто вскарабкаться на такой велосипед, нужны были недюжинная сила, ловкость и долгие тренировки.
Шухов не просто катался на велосипеде в свободное время. В 1884 году он стал одним из учредителей Московского общества велосипедистов-любителей. Для его членов он устраивал загородные велосипедные прогулки и организовывал соревнования.
Ещё Шухов увлекался фотографией. Да не какой-нибудь обычной, а сложной и, пожалуй, даже немного инженерной. Он снимал на стереокамеру: она оснащена двумя объективами и делает две очень похожие фотографии – так называемую стереопару. Если потом сложить их в одно изображение, оно станет объёмным (по той же технологии создаются 3D-фильмы).
В 1881 году Владимир Шухов стал членом Московского политехнического общества, которое незадолго до того было создано его товарищами по Императорскому техническому училищу. Всю жизнь он был активным его членом. Многие свои труды он печатал в виде приложений к издаваемому обществом журналу, а средства, вырученные с их продажи, отдавал на нужды этого общества.
Изрядную сумму Шухов пожертвовал на строительство Дома Московского политехнического общества, который открылся в 1907 году в Малом Харитоньевском переулке, что недалеко от современной станции метро «Красные Ворота».
Шухов – инженер-строитель
Сегодня шуховские мины и артиллерийские платформы, как, впрочем, и котлы с нефтяными резервуарами, известны лишь специалистам. Большинство людей, когда-либо слышавших о Шухове, знают его как инженера-строителя. Давайте разберёмся, какие конструкции создал Шухов и как они работают.
Один из самых красивых вокзалов в Москве – Киевский. Со стороны главного фасада это здание похоже на дворец. Но когда мы выходим к поездам, то вдруг попадаем под огромное и, кажется, очень современное перекрытие из стекла и стали.
Место посадки и высадки пассажиров называется дебаркадером (от французского débarquer – «выгружать, высаживать на берег»). Чтобы защитить пассажиров от непогоды, платформы столичных вокзалов перекрыты разного рода навесами. Дебаркадер Киевского вокзала перекрыт одним огромным арочным сводом работы Владимира Шухова.
Арки здесь непростые. Каждая состоит из двух половинок, которые соединяются в центре. Такие арки называются трёхшарнирными. Два шарнира у них в пятках (то есть там, где они опираются на фундаментные блоки), а третий – в замкé (в самой верхней точке сооружения). Перед Шуховым стояла задача создать огромное арочное перекрытие: по площади как два футбольных поля и высотой с девятиэтажный дом!
В те времена стальные конструкции строили из маленьких частей и каждую из них сразу устанавливали в проектное положение. Например, при строительстве Эйфелевой башни тысячи деталей по одной поднимали краном на башню и монтировали в нужном месте.
Если бы Шухов таким же образом строил перекрытие дебаркадера, на это ушло бы несколько лет. И всё это время пассажиры не могли бы пользоваться вокзалом.
Что необходимо?
Построить перекрытие быстро и дёшево.
Что предложил Шухов
Шухов одним из первых в мире догадался, что крупные элементы высотной конструкции можно заранее собрать на земле. Так можно избежать строительства огромных лесов и подъёма рабочих и материалов на большую высоту.
Половинки арок собирались на земле, в горизонтальном положении. Затем их переводили в вертикальное положение. Наконец, с помощью двух мачт, которые двигались по рельсам, половинки арок поднимали в проектное положение и соединяли друг с другом.
Способ возведения зданий и сооружений из заранее изготовленных больших частей сегодня используется во всём мире и называется укрупнительной сборкой.
Шухов изобретает новые конструкции
В 1896 году в Нижнем Новгороде прошла Всероссийская художественно-промышленная выставка. Мы уже говорили с вами о такого рода мероприятиях: помните, в 1876 году Шухов ездил на Всемирную выставку в Америку? А тут была выставка национальная, то есть демонстрирующая достижения только нашей страны.
Надо вспомнить, что рубеж XIX и XX веков был периодом взлёта русской науки, промышленности и культуры. На Всероссийской художественно-промышленной выставке было представлено много ярких произведений искусства и техники, например первый отечественный автомобиль Яковлева и Фрезе или первый радиоприёмник Александра Попова. В Нижнем Новгороде к выставке запустили первый в стране электрический трамвай, который не только перевозил пассажиров, но и сам стал своего рода экспонатом.
Все экспонаты располагались внутри павильонов. А вот «Строительная контора А. В. Бари», в которой работал Шухов, представила на выставке… сами павильоны! Сотрудники этой фирмы хотели прорекламировать свою продукцию, поэтому построили для выставки восемь павильонов и водонапорную башню. А спроектировал их Владимир Шухов, проявив при этом свою смелую творческую фантазию. Сразу несколько идей, опередивших свою эпоху на десятки лет, представил Владимир Григорьевич на этой выставке. Давайте посмотрим, что это были за идеи, в чём была их прелесть и новизна.
Сетчатые перекрытия
Как устроено большинство арочных перекрытий? Они состоят из отдельных арок, которые необходимо соединить стальными прогонами, чтобы связать конструкцию в единое целое. На прогоны, как правило, приходится укладывать обрешётку – частую сетку из тонких стальных балок. А сверху уже можно положить кровлю из железа или стекла.
Всю эту трёхслойную конструкцию собирать долго и трудно. К тому же каждый новый слой добавляет нагрузку на перекрытие, а это приводит к дополнительному расходу металла при конструировании.
Что необходимо?
Сделать арочные перекрытия легче, дешевле и проще в строительстве.
Что предложил Шухов
Что, если арки ставить не перпендикулярно оси здания, а под углом, перекрещивая их? Тогда, во-первых, арки будут сами удерживать друг друга без помощи прогонов и конструкция выйдет устойчивой. А во-вторых, маленькие ячейки удобно будет крыть железом или стеклом. Таким образом, можно обойтись одними только несущими арками, без дополнительных соединительных конструкций. Это какая же получается экономия времени и металла!
Но это ещё не всё. На перекрытие приходится определённая нагрузка. Вы без труда догадаетесь, что её создает: ветер, осадки и, конечно, сам вес кровли. А теперь представьте: все элементы в такой сетчатой конструкции одинаковые и расположены под одинаковыми углами друг к другу. Получается, что и нагрузки распределяются между ними одинаково. А значит, каждый элемент конструкции несёт лишь маленькую часть нагрузки. Следовательно, он может быть довольно тонким. А если все элементы тонкие, то и конструкция в целом получается лёгкой и экономичной. По расчётам Шухова, сетчатые перекрытия были в два-три раза дешевле, чем другие, более расхожие типы.
Вот сколько преимуществ у сетчатых перекрытий! Однако это изобретение Шухова не пользовалось популярностью. После выставки строительная контора Бари получила только один заказ на подобные перекрытия – в 1897 году они были построены над цехами металлургического завода Баташёвых в городе Выкса. Кстати, они сохранились до сих пор. Будете в Нижегородской области – обязательно посетите этот небольшой, но очень интересный город и металлургический комбинат, который проводит экскурсии по своим цехам.