Особенность башен Шухова в том, что их криволинейная форма (гиперболоид) образована прямыми элементами. Как так? А вот как. Возьмите пару мягких кружков (да хотя бы… из сыра или из тонкого пенопласта), воткните в один из них по кругу несколько зубочисток, накройте вторым кружком и немного поверните. Вот и у вас теперь есть свой гиперболоид. А чтобы он не разворачивался обратно в цилиндр, надо добавить зубочистки под таким же углом наклона, но в противоположном направлении. Это сложнее, надо будет потрудиться. А если зубочистки скрепить в местах пересечений, гиперболоид станет жесткой конструкцией и сможет выдерживать нагрузку.
А теперь проведите опыт. Сделайте два гиперболоида и один из них оберните бумагой. Поставьте свои сооружения на стол рядом и подуйте на них, как будто поднялся ветер. Можно поспорить, что первой упадет башня, обернутая бумагой. «Ветер» давит на нее сильнее, чем на ажурную конструкцию. Ветроустойчивость – полезное свойство сооружений.
Инженер Шухов получил много заказов. Его сетчатые покрытия появились над цехами заводов, торговыми рядами, вокзалами. Ажурные водонапорные башни, маяки и мачты были построены по всей стране. Перекрытия ГУМа в Москве, маяк в устье Днепра и многие другие сооружения находятся в строю уже больше ста лет.
Но, пожалуй, самой знаменитой стала радиобашня, построенная в Москве в 1922 году. Ее высота – 150 метров. Высокие башни Владимир Григорьевич предложил собирать из отдельных секций-гиперболоидов. Шуховская башня в Москве построена из шести секций. Каждая новая секция была собрана на земле внутри башни и поднята наверх на ручных лебедках. Так, небольшая бригада рабочих смогла построить вручную высокую башню. И снова: расчет – проект – технология сборки – дело, доведенное до результата. И снова экономия материалов, времени, средств. Это было очень нужно нашей стране, которая в то время была разорена войнами.
В. Г. Шухов не только спроектировал много сетчатых конструкций, но и разработал методику их расчета. Методика – это в каком порядке считать, с чего начать, чем закончить и как проверить, что в расчетах нет ошибки.
Первая мировая война
В годы войны контора А. В. Бари, в которой работал В. Г. Шухов, выполнила несколько заказов для армии и флота.
Артиллеристы заказали платформы для тяжелых орудий. Платформы нужно было сделать тяжелыми, но… легкими. Тяжелыми они должны быть, чтобы выдерживать орудия, которые на них располагаются и стреляют. А легкими они должны быть, чтобы их могли возить лошади.
Инженер Шухов решил эту задачу, никогда не догадаетесь как. Он сделал платформы круглыми. Когда надо сменить позиции, круглые основания двух платформ крепятся на ось и становятся колесами повозки. На эту повозку грузятся все остальные детали, и четыре лошади везут две платформы на новые позиции. Там все собирается заново в полчаса. Артиллеристы с благодарностью говорили еще и о том, что в конструкции нет мелких деталей. Ничто не закатится в траву, не потеряется.
Моряки заказали несколько типов мин, включая хитроумные устройства для них. Например, мина должна самоуничтожаться, если она оторвалась о якоря. Ведь если мина уплывет с того места, где ее установили, на ней могут подорваться и свои корабли. Такого допустить нельзя.
Все заказы военных были выполнены с блеском. Это был вклад В. Г. Шухова в боеспособность наших армии и флота. Владимир Григорьевич всегда был сторонником мирного решения разногласий между народами, но в годы войны он не мог остаться в стороне, делая вид, что ничего не происходит.
Уметь применить знания
Многие ученые работали с бакинской нефтью, публиковали научные работы. А промысел продолжал считать караваны баррелей и черпать нефть желонками.
Многие ремесленники в Баку мастерили перегонные кубы для нефти и дубовые бочки. А промысел продолжал коптить, гореть, выливать мазут в море.
Тут приехал инженер Шухов и для начала построил нефтепровод, а потом хранилища, насосы, баржи.
Многие архитекторы и инженеры проектировали сложные сооружения: павильоны для выставок, цеха заводов, маяки и башни. А построить очень нужную радиобашню в Москве поручили не кому-нибудь, а В. Г. Шухову.
Почему именно он? Конечно, талант и трудолюбие. Но и образование. Владимир Григорьевич сполна использовал то, чему его научили в Императорском техническом училище.
Во-первых, В. Г. Шухов никогда не строил на глазок. Зная математику и физику, он всегда делал расчеты. Его постройки не слишком массивные и не слишком хрупкие. Они ровно такие, как надо. А это означает надежность и экономию материалов.