Небоскреб Эмпайр Тауэр в Катаре, комплекс «Хан Шатыр» в Астане, Пекинский театр оперы, олимпийский стадион Мюнхена и Аджигольский маяк под Херсоном – все эти произведения архитектурного искусства построены с использованием гиперболоидных конструкций.
Шуховская башня
Что приходит на ум при слове «гиперболоид»? Толстовский инженер Гарин, литературный прием преувеличения и уроки математики в старших классах. На самом деле речь идет о трехмерной фигуре, похожей на цилиндр с плавным расширением сверху и снизу. Это гиперболоид вращения, он образуется вращением гиперболы вокруг своей оси, и, если провести от верха до низа цилиндра несколько наклонных линий, все они пересекутся хотя бы в одной точке (таким же способом флорист собирает букет, размещая цветы вокруг центральной оси по диагонали). Первым сооружением в форме гиперболоида вращения стала башня Шухова – изобретение, на которое инженеру выдали патент №1896. После того, как Владимир Григорьевич в 1896 году представил башню на Всероссийской художественной выставке в Нижнем Новгороде, ее увезли в имение купившего сооружение мецената Юрия Нечаева-Мальцова в селе Полибино у Куликова поля, где башня и стоит до сих пор.
После этого в стране возвели десятки таких конструкций, включая знаменитую Шаболовскую – ее строили с 1919 по 1922 год. По высоте и экономичности башня должна была превзойти Эйфелеву, но от изначального проекта пришлось отойти в целях экономии. Высоту снизили с 350 до 148,3 метра. Секции высотой по 25 метров каждая строили внутри башни и поднимали вверх на лебедках. Когда в 1920 году обрушилась четвертая секция, комиссия ЧК расценила это как саботаж. Шухова приговорили к условному расстрелу – если бы на стройке снова хоть что-то пошло не так, казни было бы не миновать, но мастер смог закончить работу без происшествий и приговор отменили.
Башня стала символом прогресса: с 19 марта 1922 года с нее началось радиовещание, с 1939 по 2001 год она использовалась для телетрансляций, а в 2006 году участники научной конференции «Сохранение архитектуры XX века и Всемирное наследие» из 30 стран признали сооружение на Шаболовке шедевром авангарда и кандидатом на включение в список Всемирного наследия ЮНЕСКО. Башня вдохновила Алексея Толстого на «Гиперболоид инженера Гарина» (хотя, как известно, в фантастическом романе автор называет гиперболоидом вовсе не трехмерную фигуру, а тепловую пушку-лазер).
Высотные сетчатые конструкции из прямых балок и кольцевых опор не боятся ветра, они устойчивы и недороги, а возможности их использования если не безграничны, то очень широки: от опор ЛЭП до мачт военных линкоров. Если говорить о Москве, то такие конструкции можно увидеть в ГУМе, на Киевском вокзале, Шаболовке, в Петровском Пассаже и на почтамте. Гиперболоидные башни есть в Японии, Чехии, Америке, Великобритании, Китае и других странах мира. По сути, то, что придумал Шухов в дореволюционной России, положило начало структурализму и хайтеку: на основе разработок инженера свои проекты создавали знаменитые архитекторы Антонио Гауди, Оскар Нимейер, Ле Корбюзье, Норман Фостер и Ричард Бакминстер Фуллер – изобретатель геодезического купола и воздушных домов «Девятое небо», в честь которого 60-атомную молекулу углерода называют шаром Баки.
Склонность к изобретательству Шухов проявлял с детства: дошкольником он построил во дворе рабочую водяную мельницу, в 13 лет придумал свое доказательство теоремы Пифагора. Но его интересовала не только наука, инженер любил ездить на велосипеде и даже завоевал звание чемпиона города, а свою дочь Шухов снимал на пленку, используя технику стереофотографии, и получал снимки отличного по тем временам качества. Первое официальное изобретение инженер запатентовал в последний год учебы в Императорском Московском техническом училище – это была форсунка, которая под воздействием водяных паров разбрызгивала мазут в топке.
Талантливого студента поощрили поездкой на Всемирную выставку в Филадельфию, где в 1876 году он познакомился с инженером-американцем с русскими корнями Александром Бари. Десять лет спустя в Баку они вместе построили первый российский нефтепровод, а Шухов создал еще и первые в мире цилиндры-нефтехранилища, заодно придумав эрлифт – способ подъема нефти при помощи сжатого воздуха. Работы велись по заказу Людвига Нобеля – старшего брата Альфреда Нобеля, знаменитого учредителя премии. После завершения проекта Шухов поступил на работу в основанную Александром Бари инженерную контору, где трудился почти сорок лет. В его послужном списке значатся запуск первых русских речных нефтетанкеров, изобретение морских мин, затворных систем-батопортов для доков, паровых котлов и оригинальных газгольдеров, разработка крекинговой установки для получения бензина из нефти и проект новой системы водоснабжения Москвы.
Самое вместительное здание в мире (!) площадью более 2,5 млн квадратных метров в форме вогнутого по бокам конуса собирались построить три года назад в Нагатинской пойме, между Новинским рукавом и старым руслом Москвы-реки. Проект культурно-делового центра «Хрустальный остров» с использованием гиперболоидных конструкций, который в прессе называли «елкой Лужкова» и «буддийской ступой», разработал британский архитектор Норман Фостер – сооснователь «Бюро четверых», разработчик стиля хайтек и большой поклонник инженера Шухова, широко использующий гиперболоидные конструкции в своих проектах.
Фостер и сотоварищи создали выставочный зал в Сингапуре, Хёрст-Тауэр в Нью-Йорке и небоскреб Сэйнт-Мэри Экс – лондонский «Корнишон», международный аэропорт Сингапура и торговый центр «Хан Шатыр» в Астане. Московский «Хрустальный остров» высотой 450 метров должен был стать «городом в городе» с квартирами, школой, гостиницами, развлекательными и спортивными зонами. Но, увы. Нагатинская пойма, ныне входящая в состав Кузьминок, «Хрустальным островом» так и не стала: проект заморозили, а в 2015 году был утвержден новый, по которому в ближайшие пять лет в пойме построят первый в стране аналог «Диснейленда» с аттракционами, цирком, кинотеатром, катком, яхтенной школой и концертным залом.
Между тем в этом году Шуховской башне исполняется 95 лет, и самая знаменитая гиперболоидная конструкция в мире нуждается в ремонте. Его планируется начать уже в следующем году. Сейчас проект реставрации корректируют с учетом проведенных противоаварийных работ. С наследством инженера активно работает его фонд «Шуховская башня» – в прошлом году, например, вышла книга для детей «Что придумал Шухов», где описаны не только самые выдающиеся изобретения, но и ключевые детали биографии инженера, изменившего мировую историю. Памятник Шухову стоит на Тургеневской площади в Москве – в полный рост, с рулоном чертежей, а у постамента на бронзовых скамьях в форме расколотых бревен лежат столярные инструменты – простые, как все гениальное, вещи, с которых и начиналось инженерное дело.
Все серии программы «Техногеника» доступны на канале Discovery Channel на YouTube.
