Мир глазами инженера Шухова

В маленьком городке Грайвороне, затерянном в степях Курской губернии, 16 (28) августа 1853 года родился в дворянской семье Владимир Шухов. Его пращура, вольного человека, Пётр I пожаловал дворянством за храбрость под Полтавой. Отец Владимира, Григорий Петрович, служил канцелярским чиновником, а затем городничим. Мать, Вера Капитоновна Пожидаева, из известного в губернии военного рода, была по нраву «генеральшей». Её все боялись и слушались.

Жёсткое воспитание привело потом к трагедии — двое из трёх сестёр Шухова покончили с собой в молодом возрасте. Но до этих горьких дней оставались годы. Маленький Володя читать научился в 4 года, в 7 лет он мастерил фонтаны из ключевой воды и старых труб, запруживал ручьи для ветряных мельниц и догадался применять рычаг для подъёма тяжестей.

В 1876 году, вдохновлённый призывом великого русского химика Дмитрия Менделеева беречь «чёрное золото», он создал паровую форсунку для сжигания мазута. Сам изготовил и испытал её, а позже она украсила обложку книги Менделеева «Основы фабрично-заводской промышленности» (1897).

Фото: Д. Менделеев. — Санкт-Петербург: Издание Д. Менделеева, 1897

За выдающиеся успехи Шухов был освобождён от защиты диплома, получил золотую медаль и звание инженера-механика.

В том же 1876 году ИМТУ отправило делегацию на Всемирную выставку в Филадельфии, посвящённую столетию независимости США. Между Петербургом и Вашингтоном тогда разворачивался бурный политический роман, и два великих народа с любопытством смотрели — а как там, за океаном?

Фото: The Granger Collection / TASS

Под руководством Александра Бари, американского инженера русского происхождения, Шухов отправился за океан — в составе группы русских инженеров. Филадельфия ошеломила его: телеграф Эдисона, швейная машинка Зингера, телефон Белла, первая пишущая машинка — новинки, которые в России тогда казались недалёкой, но фантастикой.

Шухов бродил по павильонам, зарисовывал механизмы, изучал паровые машины и железнодорожные системы. Видел руку Статуи Свободы — до её возведения оставалось ещё лет десять. Юный инженер восхищался американской скоростью: идеи там воплощались мгновенно, тогда как в России бюрократия душила проекты.

Шухов мог остаться в Штатах — ему предлагали работу. Но он решил вернуться.

В 1878 году из Америки в Россию вернулся Александр Бари. Он решил открыть собственное дело и предложил знакомому должность главы проектного бюро.

«Моя личная жизнь и судьба конторы были одно целое. Говорят, что А. В. Бари эксплуатировал меня. Это правильно. Юридически я всё время оставался наёмным служащим конторы. Но и я эксплуатировал его, заставляя выполнять мои даже самые смелые предложения!» – говорил спустя годы Владимир Григорьевич.

Расчёты своих сооружений и изобретений Владимир Григорьевич делал только лично. Сосредоточенность его была поразительной. В контору приходил к 10 утра, открывал тетрадь и принимался писать — цифры, формулы, чертежи… Работать мог только в полной тишине.

Фото: Сгенерировано с помощью ChatGPT

«Если он и уходил куда‑нибудь, то только в свою обширную библиотеку, где просматривал журналы на иностранных языках. Разговоры на отвлечённые темы он позволял себе только во время завтрака, а всё остальное время тратил на работу и деловые беседы с посетителями, которых к нему приходило множество», — вспоминали современники.

В конце XIX века в Баку добывали около 50% мировой нефти. Компания «Бранобель», платившая конторе Бари и, соответственно, Шухову, искала способы повысить эффективность нефтедобычи. А Шухов и сам рад был изобретать.

Фото: Репродукция ТАСС

Нефть в Ширване — местности, где стоит Баку, — добывали чуть ли не с X века. В 1260-х годах местные огненные фонтаны описывал известный путешественник Марко Поло. Использовали нефть для освещения и как стройматериал. К тому времени как регион стал частью Российской империи и там начали бурить первые в мире нефтяные скважины, технологии нефтедобычи особо не изменились. Это был ужасно тяжёлый и опасный труд — рабочие часто травились токсичными газами.

Фото: Alexandre Michon

Нефть вычерпывали вручную из колодцев в бурдюки из тюленьей и овечьей кожи. Каждый день из Баку выходили караваны — сотни верблюдов, навьюченных такими нефтяными бурдюками. Владели скважинами местные ханы, а после вхождения местности в состав России нефтедобычу стали отдавать на откуп чиновникам и военачальникам. Колорита добавляли гебры — огнепоклонники, которые молились вечным огненным столпам в святилищах, выстроенных вокруг некоторых скважин.

Французский писатель Александр Дюма, путешествуя по Кавказу, описал Бакинский нефтеносный район как «море огней» — «через сотню отверстий на равнине вылетают снопы пламени, ветер развевает их и <…> никогда не в состоянии погасить».

Великий русский химик Дмитрий Менделеев отмечал, что нефтепровод — необходимая для этого бизнеса вещь. «Необходимо, и даже крайне, проложить трубы и вести по ним сырую нефть до морских судов или до заводов, расположенных на море».

Для создания трубопровода Нобели и наняли Владимира Григорьевича Шухова — молодого инженера, совсем недавно вернувшегося из Америки. Много дней Шухов бродит от Балаханы до Чёрного города с нивелиром, измеряет участки предполагаемого нефтепровода, записывает что‑то в книжечку. Вокруг него — арбы с огромными бочками с нефтью и порожние. И мириады кусачих насекомых.

Вскоре чугунный трубопровод начинают строить. Местные черпальщики и баи, осознав масштабы грядущей проблемы (труба лишит их работы и дохода), начинают саботировать строительство. Поджигают склады инструментов, воруют трубы. Для охраны Нобели нанимают гочу — вооружённых охранников.

Фото: Alexandre Michon

С грехом пополам трубопровод построили — за 100 тысяч тогдашних рублей. Окупиться он должен был за год. Шухов не только проектировал, но работал и бригадиром, и бухгалтером, он и подрядчик, и заказчик более мелких подрядов — эту универсальность он впоследствии сохранит на других проектах.

Шухов не только спроектировал один из первых русских нефтепроводов, но ещё и изобрёл насос для выкачки нефти. В 1878 году Шухов предложил использовать метод эрлифта — подъёма нефти из скважин с помощью сжатого воздуха. Этот насос, использующий давление воздуха для вытеснения жидкости, заменил трудоёмкое ручное вычерпывание нефти, повысив производительность и безопасность.

Фото: Tekniska Museet / Flickr

В Баку Шухов, бывало, жил в грязных рабочих бараках, чтобы лучше понять условия на нефтепромыслах. А они были очень тяжёлыми, вредными для здоровья рабочих и травмоопасными. Или даже смертельно опасными. Насос-эрлифт позволил избавить людей от необходимости вручную вычерпывать из скважин нефть и воду.

Среди изобретений Шухова — цилиндрические газгольдеры. Такие, к примеру, стоят в Москве возле Курского вокзала.

Конструкция использовала расчёты Шухова для нефтехранилищ, адаптированные для газа, с учётом термического расширения стали при температурах до 50 °C.

В 1884 году первый газгольдер Шухова установили на Миусском газовом заводе в Москве, его вместимость составила 10 000 кубометров. Шухов настоял на ночных испытаниях прототипа и провёл ночь у газгольдера, лично измеряя давление в нем — чтобы устранить дефекты до ввода в эксплуатацию.

Фото: PastVu

К 1900 году в России работало около 50 газгольдеров Шухова, включая Санкт-Петербург (1885, 15 000 кубометров), Саратов и Казань. Они обеспечивали газом освещение улиц и заводские печи. Например, в Москве газгольдеры питали 5000 уличных фонарей. Конструкции экспортировались в Германию и Австро-Венгрию, где в 1890-х годах их использовали на химических заводах. Каждый газгольдер собирался за 1–2 месяца, а затраты на строительство были на 10–15% ниже, чем у конкурентов.

Повлиял Шухов и на мировое кораблестроение. Помимо того что его гиперболоиды использовали при строительстве своих линкоров США, в 1896 году он получил патенты на горизонтальные и вертикальные водотрубные котлы. Испытывая водотрубный котёл в Баку, он 3 дня не покидал испытательный стенд, лично регулируя подачу мазута.

Котлы Шухова получили золотую медаль на Всемирной выставке в Париже в 1900 году и использовались на знаменитом броненосце «Князь Потёмкин-Таврический» (новейшем для своего времени), доказав надёжность и в военной технике, и на заводах и электростанциях.

По чертежам Шухова было выпущено около 8000 котлов, ставших имперским стандартом.

О гиперболоидах инженера Шухова слышали, наверное, все. Или, по крайней мере, видели.

Фото: Василий Егоров, Алексей Стужин / ТАСС

Конструкция состоит из стальных стержней, соединённых в решётчатую оболочку, которая следует форме гиперболоида вращения. Такая геометрия обеспечивает равномерное распределение нагрузок, позволяя строить башни высотой до 160 метров с использованием на 30–40% меньше металла по сравнению с традиционными конструкциями. Первая гиперболоидная башня высотой 25 метров была возведена в 1896 году для Всероссийской промышленной и художественной выставки в Нижнем Новгороде. Она служила водонапорной башней и выдерживала нагрузки до 100 тонн.

Владимир Шухов лично поднимался на свою первую гиперболоидную башню, чтобы проверить её устойчивость — когда порывы ветра скоростью 25 м/с накрыли город.

Гиперболоидные конструкции применяли после Шухова многие великие архитекторы — Гауди, Ле Корбюзье, Нимейер. В 2010 году 600-метровую сетчатую шуховскую башню построили в китайском Гуанчжоу.

В советский период Владимир Шухов продолжал инженерную деятельность. За революциями он наблюдал, можно сказать, через объектив фотоаппарата — главным его хобби была фотография (ещё, кстати, велосипед). С крыши своего дома он снимал демонстрации. Но дома у него царили старые порядки. Его кухарка и в 1930-х называла Владимира Григорьевича не иначе как «барин». Сам он был аполитичен. С 1924 по 1927 год Шухов возглавлял Комитет Госплана по нефтепроводам, разрабатывая планы инфраструктуры для нефтяной отрасли.

Фото: Сгенерировано с помощью ChatGPT

В 1928 году его избрали членом-корреспондентом Академии наук СССР, а в 1929 году — её почётным членом. В 1929 году Шухову присудили премию имени В. И. Ленина и звание «Заслуженный деятель науки и техники РСФСР». Все права на свои изобретения инженер передал советскому государству, считая это своим долгом. С 1929 по 1931 год он руководил проектным бюро Московского машиностроительного треста, а до 1935 года консультировал по проектам, включая гидроканал Москва – Волга.

Фото: PastVu

Шухов лично контролировал запуск технологии крекинга в 1931 году на заводе «Советский крекинг» в Баку, несмотря на свой преклонный возраст (ему было уже 79 лет).

В 1932 году Шухов руководил восстановлением минарета медресе Улугбека в Самарканде, пострадавшего от землетрясения. Совместно с архитектором М. Ф. Мауэром он разработал систему тросов и клиньев, позволившую за 4 дня выправить 2,5-тысячетонный минарет на 1,5 метра. Этот проект подъёма падающей башни получил международное признание. В том же году Шухов контролировал запуск завода «Советский крекинг» в Баку, реализующего, наконец, его патент 1891 года.

Фото: PastVu

В последние годы Шухов вёл уединённую жизнь, общаясь в основном с семьёй. В 1939 году он погиб от ожогов, вызванных случайным возгоранием от свечи из-за привычки протирать руки одеколоном. Шухов пытался сорвать с себя льняную рубашку, но она была слишком крепкая. Кричал «Горю, горю!». Домработница Дуся кричала тоже – «Барин горит!». Когда Шухова положили на кровать, он нашёл в себе силы пошутить — «Сгорел академик!». И вскоре умер.

А наследие гениального человека-фабрики осталось жить.