Повесть о великом инженере

Арнаутов Леонид Ипполитович

В одном из вагончиков электрической железной дороги (новинка для того времени!) мы с вами объехали территорию выставки - обширное пространство, где раскинулись фантастические сооружения, смахивающие то ли на мечеть, то ли на пагоду, то ли на дворец сказочного магараджи, затейливые терема и хоромы, возведенные в том псевдорусском стиле, который, по меткому определению Максима Горького, выдумал немец - архитектор Ропет.

Изрядно утомленные кричащей разноголосицей архитектурных мотивов, мы подходим к зданию инженерного отдела и останавливаемся как вкопанные. В противовес всему виденному, перед нами сооружение, поражающее своей предельной простотой. Четкие и плавные изгибы линий, чередование стекла и металла, легкость,

простор, обилие света… Примерно так попытались бы мы выразить свое первое впечатление.

Легкое сетчатое покрытие павильона слегка провисает. Действительно, напрашивается сравнение с полотнищем шатра, которое почему-то не успели натянуть как следует. Чем больше всматриваешься в конструкцию павильона, тем отчетливее начинаешь сознавать, что интервалы между колоннами, выстроившимися в шеренгу по продольной оси здания, так же, как форма мелких ячеек гибкой сетки, образующей перекрытие, продиктованы не произволом зодчего, не его капризом, но вызваны к жизни точным инженерным расчетом.

Далее мы убедимся, что сетчатые конструкции Шухова подкупают не только своей оригинальностью и новизной, но и тем, что их легко и удобно использовать для самых разнообразных зданий. Это наглядно демонстрирует овальный павильон - дополнительное здание фабрично-заводского отдела. Его центральная часть имеет вид прямоугольника. Чтобы устроить над таким павильоном покрытие обычного типа, потребовалось бы устанавливать весьма громоздкие фермы. Гибкие висячие сетки Шухова, которые выглядят особенно изящными и почти невесомыми над большими пролетами павильона, дают строителю возможность просто и успешно решить задачу.

Еще большее внимание привлекает круглое здание инженерного отдела. Посреди просторного зала ведут хоровод ажурные металлические стойки, наверху соединенные прочным металлическим кольцом. Другое кольцо, большего размера, покоится на стенах здания. Между кольцами протянуты скрещивающиеся полосы железа, образующие сетчатое покрытие. Можно было бы сравнить такое покрытие с огромным колесом, втулка и обод которого соединены металлическими спицами. Но воспользоваться этим сравнением мешает то, что полосы, соединяющие кольца, в отличие от спиц, несколько провисают под действием собственного веса.

А сейчас присмотримся внимательнее к покрытию центральной части павильона. Гибкая сетка перекрывает только часть здания между стенами и внутренним рядом колонн. Если бы сооружение предназначалось не для выставочного павильона, а, скажем, для цирка, то под висячей сеткой оказались бы лишь трибуны для зрителей. А что над ареной, то есть центральной частью павильона? Купол, как в цирке? Нет, эту часть покрытия уместнее было бы назвать антикуполом - куполом, как бы вывернутым наизнанку.

Казалось бы, Шухов шагнул уже достаточно далеко, отойдя от громоздких ферм с прогонами и связями. Его сетчатые конструкции, словно сбросившие с себя бремя излишеств, освобожденные от ненужных запасов прочности, казались многим пределом смелости, которую может позволить себе проектировщик. Но и на этот раз сказывается присущая Шухову неудовлетворенность достигнутым. Снова и снова подвергая анализу свою идею крыш-сеток, Владимир Григорьевич находит возможности ее дальнейшего развития. Пример - покрытие центральной части круглого павильона - яркое сочетание инженерной фантазии со строгим научным расчетом.

Шухов исходит из того, что в его висячем покрытии несущим элементом служит одна лишь сетка, а лежащий на ней настил из листового железа фактически является лишь ограждением, усилий сам по себе не воспринимает. Поскольку кровельное железо обладает достаточно большой прочностью, Владимир Григорьевич решается поручить настилу не вспомогательную, а самостоятельную роль, использовать его в качестве несущего устройства.

Вот почему центральная часть круглого павильона, заключенная между

колоннами, несущими внутреннее кольцо, сверху выглядит как чаша из тонкого листового железа. Шухов впервые в мире на деле доказал возможность использования в качестве несущей висячей конструкции тонкого железного листа, закрепленного лишь по краям. Это было полное торжество той его идеи, которая подвергалась сильным нападкам, расценивалась как бесплодное фантазерство.

Пройдет больше полувека, и немецкий ученый Фрей Отто, большой знаток висячих конструкций, заявит, что «начало развитию современных висячих покрытий было положено в 1932 году сооружением висячей кровли элеватора в Олбани (США) из листовой стали… провисающей по очертанию цепной линии». Крупным шагом в развитии висячих покрытий Отто называет также сооружение в 1937 году павильона Франции на выставке в Загребе (Югославия): «Покрытие в форме опрокинутого усеченного конуса из листовой стали толщиной 2 миллиметра подвешено к жесткому сжатому опорному кольцу…»

И. Г. Людковский, редактор русского издания книги Ф. Отто, вынужден будет напомнить в послесловии, что Шухов применил стальной лист в качестве несущей висячей пространственной конструкции еще за 36 лет до постройки элеватора в Олбани и за 41 год до сооружения павильона Франции в Загребе.

Важные сведения об этом Отто мог бы почерпнуть из «Путеводителя по Всероссийской выставке в Нижнем Новгороде», выпущенного в 1897 году. Там говорится, что висячая сетка инженера-механика В. Г. Шухова «имеет в разрезе вид цепной линии». Кровля элеватора в Олбани, как сказано у Отто, провисает «по очертанию цепной линии» [5] . Характерное совпадение!

5

Цепная линия - плоская кривая, форму которой принимает гибкая, однородная и нерастяжимая тяжелая нить; концы ее закреплены в двух точках, расстояние между которыми меньше длины нити. Примерно такую форму принимают цепь и телеграфный провод, провисающие под действием силы тяжести. 

Справедливости ради заметим, что в своих последующих работах Отто уже пишет о приоритете Шухова в области висячих металлоконструкций. «К числу первых инженерных работ в области висячих конструкций, в которых мембрана покрытия и несущая конструкция представляли единое целое,- сообщает он читателям,- относятся сооружения В. Г. Шухова, возведенные им на Нижегородской ярмарке 1896 г. Эти работы были забыты и только недавно снова привлекли к себе внимание».

В середине шестидесятых годов нашего столетия Ф. Отто приезжал в Москву, посетил, в частности, ГУМ, где любовался легкостью и изяществом шуховских сводов. По свидетельству И. Г. Людковското, он нашел, что эти конструкции затмевают перекрытия прославленного Кристаль-Паласа в Лондоне.

В 1958 году посетители Всемирной выставки в Брюсселе восхищались павильоном США - гигантским шатром из стали и пластмасс. Театр при павильоне был сооружен на сходном принципе - сетчатые стены и потолок. Павильон фирмы «Филипс» тоже напоминал шатер, стены которого еще не натянуты…

Плодотворность шуховской идеи пространственных покрытий - сеток подтверждается многообразием ее форм и вариантов, показанных уже тогда, на Всероссийской выставке 1896 года. Помимо зданий, о которых шла речь, ряд павильонов имел арочные покрытия из зигзагообразных металлических полос, «склепанных на ребро», как было сказано в привилегия, полученной Шуховым, или из трех-четырех дощатых слоев. «Особенный интерес для нашей страны,- отмечал один из журналов того времени,- представляют эти дощатые покрытия, необычайно легкие и красивые, не требующие для своего исполнения металла и легко собираемые даже без участия плотников обыкновенными чернорабочими».