Владимир Шухов: человек, который опередил время

Тысячу раз был прав академик Михаил Ломоносов, утверждавший, что «может собственных Платонов и быстрых разумом Невтонов Российская земля рождать». Сколько великих ученых, мыслителей, инженеров, изобретателей и архитекторов родилось на нашей земле! К сожалению, имена очень многих из них сегодня мало что скажут современному поколению. А было время, когда полет их мысли определял направление развития науки и техники на десятки, а то и сотни лет вперед.
Одним из самых ярких представителей передовой инженерной школы конца XIX – начала ХХ века без всяких сомнений является Владимир Григорьевич Шухов. Сфера его деятельности настолько обширна, что сегодня даже сложно определить, в какой отрасли его вклад наиболее значителен: в транспорте, энергетике, нефтедобыче, теплотехнике или военном деле. Недаром имя Владимира Шухова входит в сотню самых великих изобретателей и рационализаторов всех времен, а современники часто сравнивали его с великим Леонардо да Винчи.
Но все же особенно монументально его талант проявился в строительстве, оказав огромное влияние на современную архитектурную мысль. Достаточно сказать, что разработанные Шуховым принципы расчетов прочности металлических гиперболоидных конструкций с успехом применяются до сих пор.

Самородок из глубинки
Всемирно известный изобретатель родился в 1853 году в провинциальном городке Грайворон Белгородского уезда Курской губернии (сегодня это один из районных центров Белгородской области). Родители мальчика относились к небогатым дворянским родам. В 1863 году семья Шуховых-Пожидаевых переехала в Санкт-Петербург, где десятилетний провинциал легко поступил в столичную гимназию. С детских лет мальчик проявлял отличные способности к точным наукам, особенно к математике, увлекался механикой и с удовольствием мастерил разные приспособления и поделки. Талант юноши к инженерному делу был настолько очевиден, что в 18 лет родители отправили его в Москву – поступать в Императорское Московское техническое училище (сегодня это Московский государственный технический университет им. Баумана).
Обучение в училище велось по передовым на то время методикам, сочетавшим глубокие академические знания с умением сразу же применять их на практике. Студенты не только изучали теорию, но и работали в слесарных и токарных мастерских, занимались кузнечным делом, осваивали литье. В числе преподавателей училища были такие выдающиеся ученые, как Федор Орлов, Константин Краевич, а также родоначальник русской аэронавтики, будущий академик, а тогда еще просто доцент Николай Жуковский.
Свое первое серьезное изобретение Владимир Шухов сделал, еще будучи студентом 4-го курса инженерно-механического отделения. Специальная паровая форсунка, предназначенная для подачи мазута в топливные котлы, сделала возможным использовать в качестве горючего тяжелые нефтяные фракции. До изобретения Шухова нефтяники обычно сливали мазут в выгребные ямы за ненадобностью – не зная, как его можно заставить течь в нужном направлении. Владимир Григорьевич предложил способ понизить вязкость вещества с помощью водяного пара, что делало возможным прокачивать мазут по трубам малого диаметра и доставлять его прямо в топку.
Значение этого изобретения для российской и мировой промышленности можно оценить хотя бы по тому факту, что академик Дмитрий Менделеев использовал изображение форсунки Шухова в качестве иллюстрации на обложке своей научной монографии «Основы фабрично-заводской промышленности», изданной в 1897 году. Кстати, система впрыска топлива в большинстве современных автомобильных двигателей – это усовершенствованный вариант гениального изобретения совсем еще юного русского инженера.
Императорское Московское техническое училище Владимир Шухов окончил в 1876 году не просто с отличием, а с триумфом. В знак признания его выдающихся способностей экзаменационная комиссия приняла единогласное решение освободить студента Шухова от защиты дипломного проекта. Талантливому выпускнику предлагали остаться преподавать на кафедре, но его больше интересовала практическая сфера деятельности, тем более что на новоиспеченного инженера уже обратили внимание предприимчивые братья Нобель – Роберт и Людвиг. За несколько лет до этого они приобрели несколько нефтеносных участков недалеко от Баку и собирались всячески расширять и развивать это свое предприятие. До Нобелей нефть на Каспии добывали самым варварским способом, хранили в земляных ямах, а перевозили в больших дубовых бочках. Неудивительно, что потери сырья при этом были колоссальными. Привлекая к работам талантливых инженеров, братья пытались создать условия для разработки совершенно новых технологий бурения, добычи, хранения и транспортировки нефтепродуктов. В числе таких молодых и перспективных специалистов оказался и 24-летний Владимир Шухов.
Работа с братьями Нобель и «Конторой А.В. Бари»
Инженер Шухов предложил Нобелям проект стальных цилиндрических емкостей с переменной толщиной стенок. Данная форма позволяла равномерно распределять нагрузку на стенки хранилища, где верхнюю часть емкости можно было делать из более тонкой стали, чем нижнюю. Очень быстро шуховские цистерны стали общепризнанным мировым стандартом в нефтяной промышленности. Развивая тему, Шухов разработал систему перевозки топлива на специальных кораблях, оборудованных стальными цилиндрическими резервуарами, став таким образом создателем целого нового класса речных и морских судов – нефтеналивных танкеров.
Но самое выдающееся изобретение молодого инженера было им реализовано в 1878 году. Он стал автором проекта и главным инженером при строительстве первого в мире нефтепровода «Балаханы – Черный Город», разработанного им по заказу «Товарищества нефтяного производства братьев Нобель». Протяженность трубы составляла 10 км, проект оказался невероятно прибыльным и окупил себя буквально в течение года.
Математические расчеты Владимира Шухова легли в основу всей классической теории нефтепроводов, точно описывающей процессы, связанные с транспортировкой нефти или мазута по трубам на большие расстояния. Он по праву считается родоначальником целого инженерного направления – нефтяной гидравлики. А было ему в то время всего лишь 26 лет.
С инженером по образованию и талантливым организатором по призванию Александром Вениаминовичем Бари Владимира Шухова познакомил их общий знакомый, профессор Императорского технического училища Федор Орлов. В ходе работы на бакинских нефтяных промыслах они много раз пересекались, так как у Бари тоже были совместные проекты с Нобелями. Поэтому, когда в 1880 году в Москве открылась «Техническая контора А.В. Бари», не было ничего удивительного, что должность главного инженера и главного конструктора в ней была предложена именно Шухову. Их плодотворное сотрудничество продолжалось более 35 лет (в 1915 году Александр Бари скоропостижно скончается от сердечного приступа).
Все эти годы злые языки будут говорить, что молодой и неопытный инженер Шухов нещадно эксплуатируется хитрым и предприимчивым Бари. На самом деле их союз был невероятно гармоничным. Бари искал заказы, оформлял договора и брал на себя решение всех административно-хозяйственных вопросов. От Шухова требовалось только изобретать, проектировать, разрабатывать и рассчитывать все реализуемые ими проекты. Каждый в этом тандеме работал настолько хорошо, что во всей Российской Империи на рубеже веков сложно было найти более продуктивную и надежную инженерно-техническую организацию, которая одна могла заменить сразу несколько научно-исследовательских институтов. На пике известности в штате у Александра Бари числились всего лишь 20 человек, в основном чертежников. Все остальные работы по десяткам проектов и направлений Шухов выполнял практически в одиночку.

Отец крекинга нефти и зодчий-рационализатор
В 80–90-е годы XIX века Владимир Шухов разрабатывает и реализует сразу несколько масштабных проектов, каждый из которых сам по себе мог сделать его творца богатым и знаменитым. Именно в этот период Владимир Григорьевич создает свой знаменитый паровой водотрубный котел, который совершил настоящую революцию в теплотехнике. Котлы системы Шухова были дешевы, экономичны и просты в обслуживании. Они обогревали многие многоквартирные дома в царской и советской России вплоть до 50-х годов ХХ века.
Вторым большим проектом «Технической конторы А.В. Бари» того времени был фундаментальный проект комплексного водоснабжения города Москвы с развитой и продуманной сетью водопроводов и водоотводов.
Но самой фундаментальной работой инженера Шухова того периода считается запатентованная им система крекинга – процесса непрерывной дробной перегонки нефти. Она позволяла легко и просто получать из сырой нефти мазут, дизельное топливо, керосин и высокооктановый бензин в промышленных масштабах. Благодаря этому изобретению Владимира Шухова сегодня и существует вся современная нефтеперерабатывающая промышленность.
Одновременно с разработкой и реализацией всех этих масштабных проектов инженер Шухов проектирует и строит железнодорожные мосты (около 500 единиц по всей Российской Империи), водонапорные башни (более 2000 только реализованных проектов) и стальные цилиндрические нефтехранилища (свыше 20 000 единиц по всей стране). Годовой оборот «Технической конторы А.В. Бари» в тот период превышал 6 млн царских золотых рублей (приблизительно 90 млрд рублей в пересчете на современные деньги).
Работоспособность и масштабы проводимых Владимиром Шуховым расчетов не раз и не два заставляли современников подозревать его в мистификациях и обмане. А скорость, с которой он создавал свои проекты, вообще не поддавалась какому-либо логическому объяснению. Особенно старались «вывести на чистую воду шарлатана» конкуренты, журналисты и… государственные чиновники. Последних феноменальная производительность и надежность «Конторы А.В. Бари» вела к прямым убыткам, ведь предлагаемые решения всегда были до гениальности просты и, как следствие, невероятно дешевы. Это лишало чиновников возможности получать на реализуемых масштабных проектах привычные суммы «откатов». Например, для остекления операционного зала московского Главного почтамта Шухов спроектировал горизонтальные фермы, монтируемые из оцинкованных труб. На всю огромную конструкцию потребовалось всего лишь 80 тонн металла и ни одной возможности для приписок и махинаций. Как говорится, ни дать ни взять.
Авторитет Владимира Шухова как инженера-изобретателя в промышленных сферах всегда был невероятно высок. Но после 1896 года к этому добавилось всеобщее признание его заслуг в области архитектуры и строительства. В тот год в Нижнем Новгороде проводилась традиционная Международная торгово-промышленная ярмарка, обустраивать которую подрядилась «Контора А.В. Бари». Специально к этому мероприятию Владимир Шухов спроектировал и построил целую сеть уникальных павильонов общей площадью более 27 000 кв. м. Половина этих сооружений была решена с помощью безопорных висячих конструкций, а во второй был применен новаторский метод сетчатого металлического каркаса. Именно с этого момента принято вести отсчет применению совершенно нового типа несущих строительных конструкций. Шуховские «безопорные крыши» оказались в два-три раза легче и прочнее традиционных типов кровли. Их можно было собирать из любых однотипных элементов, например, железных полосок или уголков. Конструкция предусматривала возможность легкого и быстрого монтажа с использованием самого элементарного оборудования вроде небольших ручных лебедок. В нужных местах на такую сетку крепились деревянные рамы со стек­лами, что позволяло создавать масштабные прозрачные своды любой конфигурации.
Простота и надежность конструкции была феноменальной. После нижегородской ярмарки «Контору А.В. Бари» завалили заказами. В результате в разные годы Владимир Шухов произвел перекрытие и остекление сводов ГУМа, Государственного музея изобразительных искусств им. А.С. Пушкина, Петровского пассажа, гостиницы «Метрополь». За два месяца военного 1915 года под руководством Шухова был смонтирован дебаркадер Киевского вокзала в Москве, причем каждая арка шириной в 47 м и высотой в 27 м возводилась в течение одного рабочего дня. При этом вся эта масштабная конструкция весит всего лишь 1500 тонн.
Висячие и сетчатые конструкции Шухова положили начало целому новому направлению в строительной индустрии. Именно благодаря этим разработкам, на десятилетия опередившим свое время, Владимир Шухов по праву считается выдающимся архитектором конца XIX – начала XX века.

Приговоренный к расстрелу
Годы Октябрьского переворота и последовавшей за этим Гражданской войны были одними из самых тяжелых в судьбе Владимира Григорьевича. У семьи Шуховых сразу же отобрали дом. «Контора А.В. Бари», которой в тот момент уже несколько лет управлял сам изобретатель, также была реквизирована. Однако большевики очень хорошо понимали ценность гениального инженера. Именно ему в 1919 году было поручено разработать проект высотной ретрансляторной радиобашни в районе Шаболовской улицы в Москве. Однако доверия к «старорежимному специалисту» тогда еще не было. По первоначальному проекту ее высота должна была составить 350 м. Это было бы самое высокое рукотворное сооружение в мире. Но специальная комиссия не поверила в точность расчетов Шухова. Высоту башни решили ограничить скромными 160 м. На всякий случай.
Шуховская башня представляет собой телескопическую конструкцию, состоящую из шести сетчатых гиперболоидных стальных секций. Во время строительства произошла серьезная авария. Вот как сам Шухов описал ее в своем дневнике: «При подъеме четвертой секции третья сломалась. Четвертая упала и повредила вторую и первую». Специальная комиссия несколько месяцев разбиралась в случившемся. Было установлено, что в расчетах Шухова нет ни одной ошибки, они идеальны. Виной аварии признали низкое качество использованного металла. Но, несмотря на это, Владимир Шухов был арестован и приговорен… к расстрелу – с отсрочкой исполнения приговора до окончания строительства. В 1922 году с Шуховской башни впервые был послан радиосигнал. В дальнейшем она стала первой советской телевизионной транслирующей башней.
Обвинения с Владимира Григорьевича были сняты и его инженерный гений был не раз использован советской властью при строительстве новых заводов, фабрик и промышленных гигантов – таких как Магнитогорский металлургический комбинат, Челябинский тракторный, завод, завод «Динамо» и многих других.

Гений навсегда
В мировой истории инженерного дела вряд ли найдется личность более талантливая и многогранная, которая одновременно внесла бы такой неоспоримый вклад в развитие нефтегазовой отрасли, транспорта, городского хозяйства, архитектуры и строительства. В 2023 году исполнится 170 лет со дня рождения ученого. Хотелось бы надеяться, что память об этом выдающемся человеке будет достойно отмечена на самом высоком государственном уровне. 

Андрей Пучков