Русский Эдисон: изобретения инженера Шухова. Владимир шухов

Владимир Григорьевич Шухов, фотография 1891 года, автор фото неизвестен, находится в общественном достоянии.

Владимир Григорьевич Шухов (16 (28) августа 1853 - 2 февраля 1939) - русский и советский инженер, архитектор, изобретатель, учёный; член-корреспондент (1928) и почётный член (1929) Академии наук СССР, Герой Труда. Является автором проектов и техническим руководителем строительства первых российских нефтепроводов (1878) и нефтеперерабатывающего завода с первыми российскими установками крекинга нефти (1931). Внёс выдающийся вклад в технологии нефтяной промышленности и трубопроводного транспорта.

В. Г. Шухов первым в мире применил для строительства зданий и башен стальные сетчатые оболочки. Впоследствии архитекторы хай-тека, знаменитые Бакминстер Фуллер и Норман Фостер, - окончательно внедрили сетчатые оболочки в современную практику строительства, и в XXI веке оболочки стали одним из главных средств формообразования авангардных зданий.

Шухов ввёл в архитектуру форму однополостного гиперболоида вращения, создав первые в мире гиперболоидные конструкции.

В 1876 году окончил с отличием Императорское Московское техническое училище (ныне Московский государственный технический университет) и прошёл годичную стажировку в США.

Основные сферы деятельности В. Г. Шухова

Шуховская башня на Шаболовке в Москве, фото автор Васькин А.А., Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0, Creative Commons Attribution-Share Alike 2.5 .

Проектирование и строительство первых нефтепроводов в России, разработка теоретических и практических основ строительства магистральных трубопроводных систем.
Изобретение, создание и развитие оборудования и технологий нефтяной отрасли, цилиндрических резервуаров-нефтехранилищ, речных танкеров; внедрение нового способа эрлифта нефти.
Теоретическая и практическая разработка основ нефтяной гидравлики.
Изобретение установки термического крекинга нефти. Проектирование и строительство нефтеперерабатывающего завода с первыми российскими установками крекинга.
Изобретение оригинальных конструкций газгольдеров и разработка типовых проектов хранилищ природного газа емкостью до 100 тысяч куб. м.
Изобретение и создание новых строительных конструкций и архитектурных форм: первых в мире стальных сетчатых перекрытий-оболочек и гиперболоидных конструкций.
Развитие методов проектирования стальных конструкций и строительной механики.
Изобретение и создание трубчатых паровых котлов.
Проектирование крупных систем водоснабжения городов.
Изобретение и создание морских мин и платформ тяжёлых артиллерийских систем, батопортов.

Член ВЦИК. Ленинская премия (1929). Герой Труда (1932).

Развитие нефтяной отрасли и тепловых машин

Владимир Григорьевич Шухов автор проекта и главный инженер строительства первого российского нефтепровода Балаханы - Чёрный Город (Бакинские нефтепромыслы, 1878), построенного для нефтяной компании «Бр. Нобель». Проектировал и затем руководил работами по постройке нефтепроводов фирм «Бр. Нобель», «Лианозов и К°» и первого в мире мазутопровода с подогревом. Работая на нефтяных промыслах в Баку, В. Г. Шухов разработал основы подъёма и перекачки нефтепродуктов, предложил метод подъема нефти с помощью сжатого воздуха - эрлифт, разработал методику расчёта и технологию строительства цилиндрических стальных резервуаров для нефтехранилищ, изобрёл форсунку для сжигания мазута.

В статье «Нефтепроводы» (1884) и в книге «Трубопроводы и их применение в нефтяной промышленности» (1894) В. Г. Шухов привёл точные математические формулы для описания процессов протекания по трубопроводам нефти, мазута, создав классическую теорию нефтепроводов. В. Г. Шухов автор проектов первых российских магистральных трубопроводов: Баку - Батуми (883 км, 1907), Грозный - Туапсе (618 км, 1928).

В 1896 году Шухов изобрел новый водотрубный паровой котел в горизонтальном и вертикальном исполнении (патенты Российской империи № 15 434 и № 15 435 от 27 июня 1896 года). В 1900 году его паровые котлы были отмечены высокой наградой - на Всемирной выставке в Париже Шухов получил золотую медаль. По патентам Шухова до и после революции были произведены тысячи паровых котлов.

Шухов примерно с 1885 г. начал строить на Волге первые русские речные танкеры-баржи. Монтаж осуществлялся точно запланированными этапами с использованием стандартизированных секций на верфях в Царицыне (Волгоград) и Саратове.

В. Г. Шухов и его помощник С. П. Гаврилов изобрели промышленный процесс получения автомобильного бензина - непрерывно действующую трубчатую установку термического крекинга нефти (патент Российской империи № 12926 от 27 ноября 1891 года). Установка состояла из печи с трубчатыми змеевиковыми нагревателями, испарителя и ректификационных колонн.

Через тридцать лет в 1923 году в Москву прибыла делегация компании «Синклер Ойл», чтобы получить информацию о крекинге нефти, изобретенном Шуховым. Ученый, сравнив свой патент 1891 с американскими патентами 1912-1916 годов, доказал, что американские крекинг-установки повторяют его патент и не являются оригинальными. В 1931 году по проекту и при техническом руководстве В. Г. Шухова был построен нефтеперерабатывающий завод «Советский крекинг» в Баку, где впервые в России был использован шуховский патент на крекинг-процесс при создании установок для получения бензина.

Создание строительных и инженерных конструкций

В. Г. Шухов является изобретателем первых в мире гиперболоидных конструкций и металлических сетчатых оболочек строительных конструкций (патенты Российской империи № 1894, № 1895, № 1896; от 12 марта 1899 года, заявленные В. Г. Шуховым 27.03.1895 -11.01.1896). Для Всероссийской промышленной и художественной выставки 1896 года в Нижнем Новгороде В. Г. Шухов построил восемь павильонов с первыми в мире перекрытиями в виде сетчатых оболочек, первое в мире перекрытие в виде стальной мембраны (Ротонда Шухова) и первую в мире гиперболоидную башню удивительной красоты (была куплена после выставки меценатом Ю. С. Нечаевым-Мальцовым и перенесена в его имение Полибино (Липецкая область), сохранилась до настоящего времени). Оболочка гиперболоида вращения явилась совершенно новой, никогда раньше не применявшейся в архитектуре формой. После Нижегородской выставки 1896 года В. Г. Шухов разработал многочисленные конструкции разнообразных сетчатых стальных оболочек и использовал их в сотнях сооружений: перекрытиях общественных зданий и промышленных объектов, водонапорных башнях, морских маяках, мачтах военных кораблей и опорах линий электропередач. 70-метровый сетчатый стальной Аджигольский маяк под Херсоном - самая высокая односекционная гиперболоидная конструкция В. Г. Шухова. Радиобашня на Шаболовке в Москве стала самой высокой из многосекционных шуховских башен (160 метров).

«Конструкции Шухова завершают усилия инженеров XIX столетия в создании оригинальной металлической конструкции и одновременно указывают путь далеко в XX век. Они знаменуют собой значительный прогресс: опирающаяся на основные и вспомогательные элементы стержневая решетка традиционных для того времени пространственных ферм была заменена сетью равноценных конструктивных элементов» (Schädlich Ch., Das Eisen in der Architektur des 19.Jhdt., Habilitationsschrift, Weimar, 1967, S.104).

Шухов изобрёл также арочные конструкции покрытий с тросовыми затяжками. До нашего времени сохранились арочные: стеклянные своды покрытий В. Г. Шухова над крупнейшими московскими магазинами: Верхними торговыми рядами (ГУМ) и Фирсановским (Петровским) пассажем. В конце XIX века Шухов вместе со своими сотрудниками составил проект новой системы водоснабжения Москвы.

В 1897 году Шухов построил для металлургического завода в Выксе цех с пространственно изогнутыми сетчатыми парусообразными стальными оболочками перекрытий двоякой кривизны. Этот цех сохранился на Выксунском металлургическом заводе до наших дней. Это первое в мире сводообразное выпуклое перекрытие-оболочка двоякой кривизны.

Светопрозрачная трёх-ярусная металло-стеклянная крыша академика В.Г.Шухова над Государственным музеем изобразительных искусств имени А.С.Пушкина, фото автор Arssenev,

С 1896 по 1930 годы по проектам В. Г. Шухова было построено свыше 200 стальных сетчатых гиперболоидных башен. До наших дней сохранились не более 20. Неплохо сохранилась водонапорная башня в Николаеве (построена в 1907 году, её высота с баком составляет 32 метра) и Аджигольский маяк в Днепровском лимане (построен в 1910 году, высота - 70 метров).

В. Г. Шухов изобрел новые конструкции пространственных плоских ферм и использовал их при проектировании покрытий Музея изящных искусств (ГМИИ им. Пушкина), Московского главного почтамта, Бахметьевского гаража и других многочисленных построек. В 1912-1917 гг. В. Г. Шуховым спроектировал перекрытия залов и дебаркадер Киевского вокзала (бывшего Брянского) в Москве и руководил его возведением (ширина пролета - 48 м, высота - 30 м, длина - 230 м).

Работая над созданием несущих конструкций, Шухов вносил существенный вклад в окончательный проект зданий и невольно выступал в роли архитектора. В архитектурном облике павильонов Всероссийской промышленной и художественной выставки 1896 года, ГУМа и Киевского вокзала авторство Шухова определило наиболее впечатляющие черты сооружений.

Во время первой мировой войны В. Г. Шухов изобрёл несколько конструкций морских мин и платформ тяжёлых артиллерийских систем, проектировал батопорты морских доков.

Сооружение в 1919-1922 гг. башни для радиостанции на Шаболовке в Москве явилось самой известной работой В. Г. Шухова. Башня представляет собой телескопическую конструкцию высотой 160 метров, состоящую из шести сетчатых гиперболоидных стальных секций. После аварии на строительстве радиобашни В. Г. Шухов был приговорён к смертной казни с отсрочкой исполнения приговора до окончания строительства. 19 марта 1922 года началась трансляция радиопередач и В. Г. Шухов был помилован.

Регулярные трансляции советского телевидения через передатчики Шуховской башни начались 10 марта 1939 года. Долгие годы изображение Шуховской башни являлось эмблемой советского телевидения и заставкой многих телепередач, включая знаменитый «Голубой огонёк».

Сейчас Шуховская башня признана международными экспертами одним из высших достижений инженерного искусства. Международная научная конференция «Heritage at Risk. Сохранение архитектуры XX века и Всемирное наследие», прошедшая в апреле 2006 года в Москве с участием более 160 специалистов из 30 стран мира в своей декларации назвала Шуховскую башню в числе семи архитектурных шедевров русского авангарда, рекомендованных на Включение в список Всемирного наследия ЮНЕСКО.

В 1927-1929 гг. В. Г. Шухов, принимая участие в реализации плана ГОЭЛРО, превзошёл эту башенную конструкцию, построив три пары сетчатых многоярусных гиперболоидных опор перехода через реку Оку ЛЭП НиГРЭС в районе города Дзержинска под Нижним Новгородом.

Шуховские башни в Москве и на Оке являются уникальными памятниками архитектуры русского авангарда.

Последним крупным достижением В. Г. Шухова в области строительной техники стало выпрямление накренившегося во время землетрясения минарета древнего медресе Улугбека в Самарканде.

Последние годы жизни

Последние годы жизни Владимира Григорьевича были омрачены репрессиями 30-х годов, постоянной боязнью за детей, неоправданными обвинениями, смертью жены, уходом со службы под давлением бюрократического режима. Эти события подорвали его здоровье, привели к разочарованию и депрессии. Его последние годы проходят в уединении. Он принимал дома только близких друзей и старых коллег, читал, размышлял.

Фотогалерея конструкций

Шуховский металло-стеклянный дебаркадер Киевского вокзала в Москве, фото автор Kucharek , 19 August 2006 (UTC), находится в общественном достоянии.

Металло-стеклянные перекрытия ГУМа конструкции Шухова, Москва, 2007, фото автор Donskoy, Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0.

Названы в честь Шухова и носят его имя

Гиперболоидные сетчатые башни, соответствующие патенту В. Г. Шухова, построенные в России и за рубежом.
Белгородский государственный технологический университет имени В. Г. Шухова
Улица Шухова в Москве (Бывший Сиротский переулок). Переименован в 1963 году. На ней (улице) находится знаменитая Шуховская радиобашня.
Улица в Туле
Парк в городе Грайворон
Школа в городе Грайворон
Золотая медаль имени В. Г. Шухова, присуждаемая за высшие инженерные достижения
Шуховская башня в Бухаре, Узбекистан
Аудитория имени Шухова в Московском Архитектурном Институте

Память

2 декабря 2008 года в Москве на Тургеневской площади был открыт памятник Владимиру Шухову. Авторский коллектив, работавший над памятником, возглавлял Салават Щербаков. Шухов увековечен в бронзе, в полный рост с рулоном чертежей и в накинутом на плечи плаще. Вокруг памятника установлены бронзовые скамейки. Две из них - в форме расколотого бревна с лежащими на них тисками, молотками и другими столярными инструментами; ещё одна представляет собой конструкцию из колёс и зубчатых передач.
На территории ЦНИИПСК им. Н. П. Мельникова установлен бюст Шухову.
В 1963 году была выпущена почтовая марка СССР, посвященная Шухову.

Публикации

Шухов В. Г., Механические сооружения нефтяной промышленности, «Инженер», том 3, кн. 13, № 1, стр. 500-507, кн. 14, № 1, стр. 525-533, Москва, 1883.
Шухов В. Г., Нефтепроводы, «Вестник промышленности», № 7, стр. 69 - 86, Москва, 1884.
Шухов В. Г., Насосы прямого действия и их компенсация, 32 стр., «Бюл. Политехнического общества», № 8, приложение, Москва, 1893-1894.
Шухов В. Г., Трубопроводы и их применение к нефтяной промышленности, 37 стр., Изд. Политехнического общества, Москва, 1895.
Шухов В. Г., Насосы прямого действия. Теоретические и практические данные для их расчета. 2-е изд. с дополнениями, 51 стр., Изд. Политехнического общества, Москва, 1897.
Шухов В. Г., Стропила. Изыскание рациональных типов прямолинейных стропильных ферм и теория арочных ферм, 120 стр., Изд. Политехнического общества, Москва, 1897.
Шухов В. Г., Боевая мощь русского и японского флота во время войны 1904-1905 гг., в кн.: Худяков П. К. «Путь к Цусиме», стр. 30 - 39, Москва, 1907.
Шухов В. Г., Заметка о патентах по перегонке и разложению нефти при повышенном давлении, «Нефтяное и сланцевое хозяйство», № 10, стр. 481-482, Москва, 1923.
Шухов В. Г., Заметка о нефтепроводах, «Нефтяное и сланцевое хозяйство», том 6, № 2, стр. 308-313, Москва, 1924.
Шухов В. Г., Избранные труды, том 1, «Строительная механика», 192 стр., под ред. А. Ю. Ишлинского, Академия наук СССР, Москва, 1977.
Шухов В. Г., Избранные труды, том 2, «Гидротехника», 222 стр., под ред. А. Е. Шейндлина, Академия наук СССР, Москва, 1981.
Шухов В. Г., Избранные труды, том 3, «Нефтепереработка. Теплотехника», 102 стр., под ред. А. Е. Шейндлина, Академия наук СССР, Москва, 1982.

Изобретения В. Г. Шухова

1. Ряд ранних изобретений и технологий нефтяной промышленности, в частности, технологии строительства нефтепроводов и резервуаров, не оформлены привилегиями и описаны В. Г. Шуховым в работе «Механические сооружения нефтяной промышленности» (журнал «Инженер», том 3, кн. 13, № 1, стр. 500-507, кн. 14, № 1, стр. 525-533, Москва, 1883) и последующих работах о сооружениях и оборудовании нефтяной отрасли.
2. Аппарат для непрерывной дробной перегонки нефти. Привилегия Российской Империи № 13200 от 31.12.1888 (соавтор Ф. А. Инчик).
3. Эрлифт-насос. Привилегия Российской Империи № 11531 за 1889.
4. Гидравлический дефлегматор для перегонки нефти и других жидкостей. Привилегия Российской Империи № 9783 от 25.09.1890 (соавтор Ф. А. Инчик).
5. Крекинг-процесс (установка для перегонки нефти с разложением). Привилегия Российской Империи № 12926 от 27.11.1891 (соавтор С. П. Гаврилов).
6. Трубчатый паровой котёл. Привилегия Российской Империи № 15434 от 27.06.1896.
7. Вертикальный трубчатый котёл. Привилегия Российской Империи № 15435 от 27.06.1896.
8. Сетчатые покрытия для зданий. Привилегия Российской Империи № 1894 от 12.03.1899. Кл. 37а, 7/14.
9. Сетчатые сводообразные покрытия. Привилегия Российской Империи № 1895 от 12.03.1899. Кл. 37а, 7/08.
10. Гиперболоидные конструкции (ажурная башня). Привилегия Российской Империи № 1896 от 12.03.1899. Кл. 37f,15/28.
11. Водотрубный котёл. Привилегия Российской Империи № 23839 за 1913. Кл. 13а, 13.
12. Водотрубный котёл. Патент СССР № 1097 за 1926. Кл. 13а,13.
13. Водотрубный котёл. Патент СССР № 1596 за 1926. Кл. 13а, 7/10.
14. Воздушный экономайзер. Патент СССР № 2520 за 1927. Кл. 24к,4.
15. Устройство для выпуска жидкости из сосудов с меньшим давлением в среду с большим давлением. Патент СССР № 4902 за 1927. Кл. 12g,2/02.
16. Подушка для уплотнительных приспособлений к поршням сухих газгольдеров. Патент СССР № 37656 за 1934. Кл. 4 с, 35.
17. Приспособление для прижатия к стене резервуара уплотнительных колец для поршней сухих газгольдеров. Патент СССР № 39038 за 1938. Кл. 4 с,35

Литература

Шуховская башня в Москве в настоящее время недоступна для туристов, фото автор Maxim Fedorov, Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0.

Арнаутов Л. И., Карпов Я. К. Повесть о великом инженере. - М.: Московский рабочий, 1978. - 240 с.
Шаммазов А. М. и др. История нефтегазового дела России. - М.: Химия, 2001. - 316 с. - ISBN 5-7245-1176-2
Хан-Магомедов С. О. Сто шедевров советского архитектурного авангарда. - М.: УРСС, 2004. - ISBN 5-354-00892-1
В. Г. Шухов (1853-1939). Искусство конструкции. / Райнер Грефе, Оттмар Перчи, Ф. В. Шухов, М. М. Гаппоев и др. - М.: Мир, 1994. - 192 с. - ISBN 5-03-002917-6.
Владимир Григорьевич Шухов. Первый инженер России. / Е. М. Шухова. - М.: Изд. МГТУ, 2003. - 368 с. - ISBN 5-7038-2295-5.
В. Г. Шухов - выдающийся инженер и ученый: Труды Объединенной научной сессии Академии наук СССР, посвященной научному и инженерному творчеству почетного академика В. Г. Шухова. - М.: Наука, 1984. - 96 с.
Документальное наследие выдающегося российского инженера В. Г. Шухова в архивах (межархивный справочник) / Ред. Шапошников А. С., Медведева Г. А.; Российский государственный архив научно-технической документации (РГАНТД). - М.: Изд. РГАНТД, 2008. - 182 с.

Peter Gössel, Gabriele Leuthäuser, Eva Schickler: «Architecture in the 20th century», Taschen Verlag; 1990, ISBN 3-8228-1162-9 and ISBN 3-8228-0550-5
«The Nijni-Novgorod exhibition: Water tower, room under construction, springing of 91 feet span», «The Engineer», № 19.3.1897, P.292-294, London, 1897.
Elizabeth C. English, «Invention of Hyperboloid Structures», Metropolis & Beyond, 2005.
William Craft Brumfield, «The Origins of Modernism in Russian Architecture», University of California Press, 1991, ISBN 0-520-06929-3.
«Arkhitektura i mnimosti»: The origins of Soviet avant-garde rationalist architecture in the Russian mystical-philosophical and mathematical intellectual tradition", Elizabeth Cooper English, Ph. D., a dissertation in architecture, 264 p., University of Pennsylvania, 2000.
Karl-Eugen Kurrer, «The History of the Theory of Structures: From Arch Analysis to Computational Mechanics», 2008, ISBN 978-3-433-01838-5

«Vladimir G. Suchov 1853-1939. Die Kunst der sparsamen Konstruktion.», Rainer Graefe, Ph. D., und andere, 192 S., Deutsche Verlags-Anstalt, Stuttgart, 1990, ISBN 3-421-02984-9.
Jesberg, Paulgerd Die Geschichte der Bauingenieurkunst, Deutsche Verlags-Anstalt, Stuttgart (Germany) , ISBN 3-421-03078-2, 1996; pp. 198-9.
Ricken, Herbert Der Bauingenieur, Verlag für Bauwesen, Berlin (Germany) , ISBN 3-345-00266-3, 1994; pp. 230.

«Vladimir G. Shukhov e la leggerezza dell"acciaio», Fausto Giovannardi, Borgo San Lorenzo, 2007.

Picon, Antoine (dir.), «L"art de l"ingenieur: constructeur, entrepreneur, inventeur», Éditions du Centre Georges Pompidou, Paris, 1997, ISBN 2-85850-911-5.

Примечания

Сетчатая оболочка
Первый российский нефтепровод
Нефтепровод Грозный - Туапсе
Нефтепровод Баку - Батуми
Крекинг
Нефтеперерабатывающий завод
Эрлифт
Резервуары-нефтехранилища Шухова
Паровые котлы Шухова
Ротонда Шухова
Шуховская башня
Первая гиперболоидная башня
Шуховская башня на Оке
Аджигольский маяк
Гиперболоидные конструкции
Гиперболоидные мачты кораблей
ГМИИ имени А. С. Пушкина
Киевский вокзал
Петровский пассаж
Гараж на Новорязанской улице
Бахметьевский гараж
Московский газовый завод
Миусский трамвайный парк
Замоскворецкий трамвайный парк
Всероссийская выставка 1896
Перекрытия-оболочки
ЦНИИПСК им. Н. П. Мельникова
Здание Московского международного банка
Выкса

источник : статья в русскоязычной Википедии на дату публикации ru.wikipedia.org

"Трехдюймовый снаряд разрушил фисгармонию, аквариум, вылетели стёкла. После зала через стену снаряд пролетел (с деревом стены) в гостиную и из передней вкатился в большой кабинет. Семья спряталась в подвале. В комнатах оставался я один. Бои шли до 3 ноября, когда большевики завоевали Москву".
из рабочей тетради В.Г. Шухова, 1 ноября 1917.

Инженерный гений Владимира Григорьевича Шухова давно получил мировое признание. Более полувека - с последней четверти XIX по 30-е годы ХХ столетия - его работы определяли достижения России и ее мировой приоритет в самых разных областях инженерной мысли.
Диапазон творческих интересов Шухова был поразительно широк. Нефтепереработка, теплотехника, гидравлика, судостроение, военное дело, реставрационная наука - во всех этих, столь разнородных, областях он сделал фундаментальные изобретения, создал технологии и конструкции, ставшие прорывом в будущее.
Особый вклад В.Г.Шухов внес в развитие строительного искусства, создав новаторские, поражающие смелостью замысла, простотой, изяществом и одновременно надежностью и долговечностью пространственные системы покрытий и высотных сооружений из металла. Можно смело утверждать: после Шухова в этой области не было сделано принципиально новых изобретений и не было создано конструкций, столь совершенных эстетически.

Владимир Григорьевич Шухов (16 (28) августа 1853 — 2 февраля 1939) — инженер, архитектор, изобретатель, учёный; член-корреспондент (1928) и почётный член (1929) Академии наук СССР, Герой Труда. Владимир Григорьевич Шухов первым в мире ввёл в архитектуру гиперболоидную форму, запатентовал и построил (в 1896 году!) первые в мире строительные конструкции в виде сетчатых оболочек перекрытий и гиперболоидных башен. Сейчас строительные оболочки, соответствующие патентам В.Г. Шухова, распространены по всему миру. Авторами проектов современных сетчатых оболочек являются известные архитекторы Норман Фостер, Френк Гери, Сантьяго Калатрава. Конструкции гиперболоидной формы использовали в своём творчестве Антонио Гауди, Ле Корбюзье, Оскар Нимейер.

Инженер Шухов

В.Г.Шухов - велосипедист.

Велосипедисты на Девичьем поле. 1913. Крайний слева - Сергей Шухов.

А вот кроме всем известной Шуховской башни на Шаболовке, да известной башни жителям Нижнего Новгорода были и другие удивительные ажурные, но малоизвестные конструкции инженера Шухова.

Павильон Фабрично- заводского отдела XVI Всероссийской художественно-промышленной выставки в Нижнем Новгороде с висячим сетчатым покрытием системы Шухова. Фото А.О.Карелина 1895 года.

Гиперболоидные мачты броненосца «Император Павел I», Кронштадт, 1912.

Гиперболоидные мачты американского линкора «Западная Вирджиния» (BB-48), Пёрл Харбор, 1941.

Внутреннее пространство конструкции трехслойного светопрозрачного перекрытия над вестибюлем здания Высших женских курсов в Москве. 1912 год.

В тяжелое для России время, в 1913-1917 годах, во время первой мировой войны, над перронами Киевского вокзала для защиты пассажиров от дождя, снега и ветра был сооружен красивый навес из 31 арки высотой чуть более 28 м.

А это и есть знаменитая московская башня на Шаболовке.

Мало кто знает, что острая нехватка металла в разорённой войной стране помешала Шаболовской радиомачте затмить саму Эйфелеву башню, ведь первоначальный проект предусматривал строительство 350-метровой гиперболической конструкции, которая была бы на 45 метров выше французского гиганта, на при этом в три раза легче его! Однако металла хватило лишь на строительство 148,3-метровой радиостанции, с которой 19 марта 1922 года началось радиовещание.
А с 10 марта 1939 года с Шуховской башни начались регулярные телетрансляции 4 раза в неделю по 2 часа, а изображение башни долгое время служило эмблемой советского телевидения и заставкой многих телепередач, включая "Голубой огонёк"
Страшим поколениям она еще знакома и по новогодним "Голубым огонькам".

Свою знаменитую Шаболовскую башню Шухов спроектировал и построил в виде сетчатой оболочки в форме 6-ярусного стального гиперболоида вращения - подобное "геометрическое" решение было запатентовано им ещё в 1896-1899. Сетчатая конструкция позволяла значительно снизить ветровую нагрузку. Башня на окраинной Шаболовке строилась в 1919-1922 (вступила в строй 19 марта 1922). Высота её ~160 м, хотя по первоначальному проекту должна была быть 350 м, что выше Эйфелевой башни в Париже (1889, h=305 м) - но у молодой Советской республики не нашлось столько стальных профилей (лишь по личному указанию Ленина дефицитный металл был выдан Шухову из запасов Военного ведомства).

Кремлёвский декрет о срочной постройке радиобашни в Москве, 1919.

В 1927-1929 годах на реке Ока в городе Дзержинск, было построено шесть гиперболических опор по проекту великого русского инженера Владимира Григорьевича Шухова для передачи двух параллельных высоковольтных линий электропередач, по три на каждую линию, две опоры по 20 метров (на левом берегу Оки), две по 60 метров на правом берегу Оки и две 128-ми метровые опры на левом берегу Оки, несколько ниже Дуденёвского затона.

"Сооружение башни Шухова в Москве вызывало всеобщий восторг. Алексей Толстой, вдохновленный строительством башни, создаёт роман “Гиперболоид инженера Гарина”(1926г.). Девять лет спустя Шухов превзошел эту башенную конструкцию, построив три пары сетчатых многоярусных гиперболоидных опор перехода через Оку ЛЭП НиГРЭС под Нижним Новгородом. Их высота была 20, 69 и 128 метров, длина перехода - 1800 метров.

И хотя опоры должны были выдерживать вес многотонных электропроводов с учетом намерзания льда, их конструкция еще более легкая и элегантная, а ступенчатое изменение сетчатых структур снизу вверх следует определенным правилам. Этот значительный памятник технической мысли сооружен на реке Оке в стороне от главных магистралей.
Фундамент 20-тиметровой башни сегодня выглядит так после разграбления башни на металлолом. Наши дни.

В мае 2005 года одна из двух сохранившехся 128-ми метровых башен Шухова варварски была разобрана на меллолом, хотя подпилена была гораздо раньше, но всё равно не падала.
Было украдено 16 из 46 стальных балок цокольной секции и три года конструкция держала на себе десятки тонн провода ЛЭП, не имея, по сути, трети основания, пока в 2008 году в ходе реконструкции ей не вернули первоначальный вид. Башня выстояла даже несмотря на то, что её основание полностью затапливается во время паводка и выдерживает многотонный напор воды и льда в течение недели

Шуховская башня на Оке.

Аналогов этой 128-метровой опоре ЛЭП нет больше нигде в мире — она выполнена в виде несущей сетчатой оболочки.

Шуховские башни ЛЭП на Оке.

Возведение Шуховской башни на Оке было завершено через семь лет после завершения строительства другой башни в Москве, в результате именно эта, вторая по счёту, конструкция инженера Шухова была признана западными специалистами более совершенной и достойной внесения в список Всемирного наследия.

Сегодня Шабловская башня огорожена колючей проволокой. 3 марта 2009 года было объявлено о начале реставрационных работ Шуховской телебашни на Шаболовке. То ли до полной реставрации, то ли до устранения ошибок реставрации. Вследствие неправильного подхода к реставрации уникальной конструкции, когда часть элементов приварили и скрепили болтами, её основной принцип был нарушен и она потеряла часть своей подвижности и самокомпенсации.

Первую свою башню Шухов построил в 1896 году на Всероссийской художественной выставке в Нижнем Новгороде, с этого момента по его проектам в России и за рубежом было создано более 200 башен, включая знаменитую Шаболовскую радиобашню в Москве.

Нижний Новгород 1896 год..

Водонапорная гиперболоидная башня В. Г. Шухова в Полибине (усадьба Нечаевых) в 16 километрах от Куликова поля (Липецкая область), Наши дни.

Изобретённая Шуховым гиперболоидная конструкция нашла отклик также в Японии, Швейцарии и Испании, Австралии, Чехии, где по его патенту были возведены свои Шуховские башни.

Кобе, Япония.

Гиперболоидная башня Йештед, Либерец, Чехия.

Сиднейская телебашня, 2005.

Гиперболоидная башня в Цыхануве, Польша.

Венцом воплощения идеи Шухова стала 610-метровая гиперболоидная конструкция в Китае, строительство которой длилось с 2005 по 2009 год.

Но кроме своих гиперболоидных башен, крыши Киевского вокзала в Москве и других конструкций, инженер Шухов еще построил ажурную крышу ГУМа в Москве.

На Сретенском бульваре в Москве установлен памятник Владимиру Григорьевичу Шухову за его неоценимый вклад в историю отечественной архитектуры.

С 1878 по 1939 год на территориях Российской Империи и СССР по проектам В.Г.Шухова было построено:

Около 1600 километров трубопроводов для транспортировки нефти и нефтепродуктов;
- более 10000 стальных цилиндрических резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов;
- более 100 стальных цилиндрических газгольдеров для хранения газа;
- около 90 речных танкеров (нефтеналивных барж);
- более 8000 паровых котлов системы Шухова;
- более 200 стальных сетчатых гиперболоидных башен;
- более 100 конструкций промышленных и железнодорожных зданий;
- более 100 перекрытий общественных и гражданских зданий.

Из этого огромного количества до наших дней дожили только около 30 конструкций В.Г. Шухова. Из них лишь две гиперболоидных конструкции инженера Шухова и построенные при его участии — на Оке и в Москве на Шаболовке. Если Шуховскую башню на Оке уже почти полностью отреставрировали и облагородили, то восстановление московского аналога только планируется...

Министерство образования и науки Российской федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Национальный минерально-сырьевой университет «Горный»

Кафедра ТХНГ

Реферат

по теме: «Вклад В.Г. Шухова в развитие нефтяной отрасли»

По дисциплине: История развития транспорта и хранения нефти и газа

Проверил: проф., д.т.н. _____________ /Николаев А.К./

Санкт - Петербург

ВВЕДЕНИЕ

1. ПЕРВЫЙ НЕФТЕПРОВОД

2. РЕЗЕРВУАРЫ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ

3. НЕФТЕНАЛИВНЫЕ ТАНКЕРЫ

4. НЕФТЯНЫЕ НАСОСЫ

5. ПЕРЕРАБОТКА НЕФТИ

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Людей в мире очень много. Инженеров среди них мало. Выдающихся инженеров - еще меньше. А вот гениев - единицы. Один из таких гениев - не побоимся этого слова - Владимир Григорьевич Шухов, называемый своими современниками первым инженером Российской империи.

Владимир Григорьевич родился 26 августа 1853 года в небольшом городе Грайвороне, находившимся тогда в Курской губернии, а сейчас являющимся центром одноименного района в Белгородской области. Отец будущего русского Леонардо Да Винчи был директором местного филиала Петербургского государственного банка. Детство его прошло в деревне, после чего он переехал в Санкт-Петербург для получения образования.

Первое проявление блестящего уму тогда еще юного Шухова относится к периоду его обучения в 5-й Санкт-Петербургской гимназии, где он доказал теорему Пифагора своим собственным способом.

После окончания в 1871г этой гимназии Владимир Григорьевич успешно сдал вступительные экзамены и был зачислен на инженерно-механическое отделение Московского Императорского высшего технического училища (сейчас МГТУ им. Баумана). Обучение оплачивалось государством.

Творческое мышление будущего инженера-механика развивалось под благотворным влиянием таких корифеев науки, как Жуковский Н.Е., Чебышев П.Л., Менделеев Д.И., Орлов Ф.Е. и др. Еще студентом он изобрел форсунку для сжигания жидкого топлива.

В 1876 году Владимир Шухов с отличием окончил высшее техническое училище и был удостоен звания инженера-механика. В том же году решением педагогического совета «в числе трех техников, окончивших с успехом курс» вместе с группой профессоров он командируется на Филадельфийскую Всемирную выставку. За границей он провёл более года, изучая американскую технику и знакомясь с развивающейся промышленностью США.

В Америке молодому инженеру особенно понравилось, с какой скоростью осуществляются технические идеи и как заботливо опекает состоятельная общественность талантливых изобретателей, инвестируя крупные суммы для продолжения работ.

Вернувшись, Шухов, вопреки советам Н.Е. Жуковского заняться «чистой наукой», отказался от учёной карьеры и начал свою трудовую деятельность в качестве инженера-проектировщика паровозных депо железнодорожного общества Варшава - Вена.

Работая инженером, Шухов познакомился со знаменитым русским математиком П.Л. Чебышевым, который обратил внимание на его выдающиеся математические дарования и, вслед за Н.Е. Жуковским, сделал попытку склонить молодого инженера-практика к работам в области чистой математики и аналитической механики. Но тот снова отказался заняться наукой и отклонил предложение известного учёного, который даже предлагал ему совместную авторскую работу. «Я человек жизни», - в ответ оправдывался Владимир Григорьевич.

1. ПЕРВЫЙ НЕФТЕПРОВОД

В 1878 г. Шухов принимает предложение приехавшего из Америки А. Бари (с которым он познакомился на выставке в Филадельфии) руководить отделением в Баку строительной технической конторы и переезжает в Баку, где фирма Бари вела строительные и инженерные работы на нефтяных месторождениях. Шухов стал автором проекта и главным инженером строительства первого нефтепровода в России длиной в 10 км. Заказчиком был финансовый гигант - фирма «Братья Нобель». Первым в России стал нефтепровод Балаханы - Черный Город (Баку) длиной около 11 км и диаметром 3 дюйма (7,62 см). Строительство велось осенью - зимой 1878 года в окрестностях Баку в условиях противодействия конкурентов. Нефтепровод соединил район нефтедобычи Балаханы с нефтеперерабатывающим заводом «Товарищества нефтяного производства братьев Нобель» («Бранобель») в Черном городе. Стальные трубы нефтепровода были соединены с помощью муфт и нарезных концов. Именно этот нефтепровод Шухова оказался родоначальником сети стальных подземных магистралей в нашей стране.

В декабре 1878 года по первому российскому нефтепроводу было перекачено 841 150 пудов нефти. Нефтепровод окупился в течение года, что заставило другие фирмы пойти по этому же пути.

К этому времени в США уже существовали нефтепроводы общей длиной 100 тыс. км. Но Шухов спрогнозировал, что для России нефтепроводы будут иметь еще большее значение, чем для США. К этому его привели теоретические исследования по гидравлике нефти (новой области инженерной науки, основоположником которой его считают), расчетов прочности железных труб, а также экономические выкладки, доказавшие, что перекачка нефти и мазута по трубам выгоднее перевозки другими способами.

С вводом в действие первого нефтепровода, расходы на доставку нефти с промыслов до нефтеперерабатывающего завода на окраине Баку сократились более чем в 5 раз. И в 1879 году В. Г. Шухов построил второй нефтепровод по заказу нефтяной компании Г. М. Лианозова протяжённостью более 13 километров, а также первый в мире мазутопровод с подогревом.

В последующие три года В. Г. Шухов построил на Бакинских нефтепромыслах ещё три аналогичных по конструкции нефтепровода, а также первый в мире трубопровод для предварительно подогретого мазута.

К 1890 году на Балаханских промыслах эксплуатировалось 25 трубопроводов общей протяженностью около 300 км, по которым ежесуточно перекачивалось более 20 тыс. тонн нефти. По сравнению с гужевым транспортом себестоимость доставки нефти снизилась более чем в 10 раз

При строительстве первых нефтепроводов В. Г. Шухов разработал основы первой в мире научной теории и практики проектирования, строительства и эксплуатации магистральных трубопроводов, а также привёл точные математические формулы для описания процессов протекания по трубопроводам нефти, мазута, создав классическую теорию нефтепроводов.

Шухов стал автором проектов первых российских магистральных трубопроводов: Баку - Батуми (первый вариант проекта - 883 км) и Грозный - Туапсе (протяженностью 618 км). Последний нефтепровод был построен под личным техническим руководством Владимира Григорьевича уже в советское время. На этом нефтепроводе была впервые использована сварка стыков труб. 7 ноября 1928 года в Туапсе состоялось торжественное открытие нефтепровода, а 5 декабря на нефтяной терминал Туапсе поступила первая нефть из Грозного.

Для нашей страны проблема транспорта углеводородного сырья всегда есть и будет одной из самых актуальных из-за географических особенностей, поэтому невозможно недооценить заслуги В.Г Шухова в области транспорта нефти и нефтепродуктов. Можно смело сказать, что он заложил основы технологии транспортировки сырья в нашей стране.

РЕЗЕРВУАРЫ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ НЕФТЕПРОДУКТОВ

Работая в Баку, В.Г. Шухову приходилось быть первопроходцем во многих сферах деятельности нефтедобывающих компаний, в том числе и в области хранения нефти и нефтепродуктов.

Вся техника для добычи и переработки нефти была в то время крайне примитивной. Добытая нефть хранилась в открытых котлованах, что негативно сказывалось как на ее качестве, так и на количестве.

Он разработал технологию постройки больших клёпаных железных резервуаров. До него такие резервуары сооружались на дорогостоящих фундаментах. Но Шухов быстро понял, какое огромное сопротивление составляет ровное земляное основание, и отказался от дорогих фундаментов.

Шухов первым догадался сделать толщину листа металла не постоянной по всей высоте резервуара, а утоньщающейся по мере увеличения высота резервуара. В самом деле, это очень практичная идея, ведь давление столба жидкости максимально у днища резервуара, где и должны быть самые толстые и прочные стенки, а на высоте, где столб жидкости имеет меньшую высоту, ни к чему сохранять такую же прочность, как и внизу. Это позволяет экономить металл при строительстве таких конструкций, что существенно удешевляет их.

Простейшее и всем известное свойство круга - минимальный периметр при данной площади - стало источником колоссальной экономии металла и значительного уменьшения веса сооружений.

Кроме этого, именно Шухов доказал, что цилиндр является оптимальной формой резервуара для хранения нефти и нефтепродуктов.

Также, В.Г. Шухов разработал вопрос о покрытиях резервуаров. Крыши сооружений, предназначенных для хранения тяжелых нефтяных продуктов, делались им негерметичными, из кровельного железа, укладываемого по деревянной обрешетке. Стропильные ноги располагались, как правило, радиально и образовывали конусное покрытие с подъемом, примерно равным 1/3 радиуса. В первые годы строительства металлических шуховских резервуаров их крыши устраивались иногда и сферической формы, что, впрочем, сильно усложняло и удорожало конструкцию. Поэтому Владимир Григорьевич использовал их редко.

Для нефти с большим содержанием легких фракций Шухов предложил хранилища с плоским покрытием, имеющим уклон около 1/20 радиуса, с герметическими швами металлических листов. Сверху такой кровли наливался пятисантиметровый слой воды, «предохраняющий от утечки бензина и дающий противопожарность». По свидетельству самого изобретателя, резервуары такой системы были построены в Майкопе и Москве.

В основу проектных решений различных сооружений был положен рациональный метод расчета, разработанный Шуховым с учетом важнейших инженерных принципов проектирования - рентабельности и технической рациональности. В результате углубленных исследований в 1883 г. в журнале «Инженер» появилась статья Шухова «Механические сооружения нефтяной промышленности», в которой был представлен новый метод расчета цилиндрических резервуаров.

Рассматривая расчетную схему днища резервуара как схему балки, лежащей на упругом основании, Шухов приходит к мысли заменить массивный фундамент на «гибкий лист, закрепленный по краям, лежащий на сплошном упругом основании, например на песке». Для решения этой частной задачи изгиба он впервые (в 1903 г.) воспользовался часто применяемым теперь в строительной механике дифференциальным уравнением четвертого порядка изогнутой оси балки, общий способ интегрирования которого предложил еще Л. Эйлер.

В 1878 году Шухов изобрел и построил для компании «Бранобель» на Бакинских промыслах первые цилиндрические стальные резервуары-нефтехранилища.

В 1880 году Шухов стал главным инженером конструкторского бюро Бари в Москве. Было сооружено уже 130 нефтяных резервуаров, а к 1917г Фирмой Бари в России было построено более 20 тысяч цилиндрических резервуаров Шухова.

Позднее было налажено серийное производство аналогичных резервуаров для воды, кислот и спирта, а также строительство силосных элеваторов.

Сейчас во всем мире сейчас насчитывается несколько сотен тысяч резервуаров-хранилищ по конструкции аналогичных шуховским. Основы проектирования и строительства цилиндрических стальных резервуаров на песчаных подушках с изменяемой по высоте толщиной листа, впервые разработанные и опубликованные В. Г. Шуховым, актуальны и в настоящее время, только вместо заклепок для соединения листов металла используется сварка.

3. НЕФТЕНАЛИВНЫЕ ТАНКЕРЫ

К сожалению, проблему транспорта нефти и нефтепродуктов не решить одними трубопроводами - слишком уж большая наша страна, чтобы всю ее покрыть ими.

Основная деятельность конторы, в которой работал Шухов, разворачивалась в Баку - городе на берегу Каспийского моря. На севере в это море впадает река Волга, являющаяся одной из главных судоходных артерий России. Конечно, Шухов не был первым, кто догадался транспортировать по Волге нефтепродукты, но он был первым, кто построил на отечественных верфях подходящие суда, ничем не уступающие заграничными.

Шухов примерно с 1885 г. начал строить первые русские танкеры (первый немецкий океанский танкер водоизмещением 3000 т был построен в 1886 г.). Шухов спроектировал нефтеналивные баржи, которые имели наиболее приспособленную для течений форму, а также очень длинную и плоскую конструкцию корпуса. Монтаж осуществлялся точно запланированными этапами с использованием стандартизированных секций на верфях в Царицыне (Волгоград). В начале 1890-х годов было решено перенести их ближе к центру России. Городом, выгодно расположенным в среднем течении Волги, был Саратов. На нем и остановились. Была найдена большая, удобная, затопляемая в половодье площадка на возвышенном берегу, там и был построен завод. Сборка судов осуществлялась на стапелях. При этом отпадала необходимость в сложной операции по спуску на воду готовых барж: они сами всплывали в половодье при поднятии уровня воды в реке выше верхней отметки стапелей. При такой организации работ, по свидетельству фирмы, удавалось за зиму построить целую флотилию наливных судов и весной начать их эксплуатацию.

До революции «Строительная контора Александра Бари», где В. Г. Шухов был главным инженером и уже стал совладельцем бизнеса, построила в России 65 шуховских танкеров грузоподъемностью от 25 000 до 232 000 пудов.

На спроектированных В.Г.Шуховым судостроительных заводах в Царицыне и Саратове изготавливались баржи вместимостью до 2750 тонн. Изобретателю удалось решить сложнейшие проблемы теории расчета и фактически разработать технологию производства этих гигантских для того времени судов. Они отличались хорошей управляемостью, легкостью хода, прочностью и простотой конструкции. Три четверти барж Волжского бассейна, введенных в эксплуатацию в 1884-1900 гг., были созданы по шуховским чертежам. Перевозку нефти в баржах во всем мире называли «способом русского речного флота».

Созданный им тип наливной баржи, по утверждению современных ученых-кораблестроителей, «остается непревзойденным по своим судоходным качествам».

В изданной в Париже в 1927 году биографии П.А. Столыпина его сын свидетельствовал: «Наше речное судоходство было развито как нигде в мире».

Шуховские баржи отличали экономичность, прочность, хорошая управляемость и эстетическое совершенство. Сегодня их можно считать предшественницами современных океанских супертанкеров. Уже в первые годы после их появления стоимость перевозки нефти по Волге от Астрахани до Нижнего Новгорода упала с 30 до 7,5 копеек за пуд. Буксирный пароход вместо одной обычной баржи мог тянуть две или три баржи Шухова и делал это так легко, как будто они плыли сами. Зрелище это по свидетельству очевидцев производило в те годы настоящую сенсацию.

То, что после 1902 года, несмотря на ожидавшееся дальнейшее развитие кавказской нефтяной промышленности, заказы фирме Бари на строительство наливных барж начали сильно сокращаться, объясняется тем, что монополией в этой, как и во многих других областях нефтяного дела, завладела компания братьев Нобель, располагавшая прекрасно оснащенными судостроительными мастерскими. Бороться с таким конкурентом «Строительной конторе А.В. Бари» было невероятно трудно. И только высочайшее качество шуховских конструкций, быстрота сборки судов и их низкая стоимость позволяли ей получать хотя бы часть заказов.

В наше время транспортировка нефтепродуктов также происходит по Волге, но все же большую часть перевозок принимает на себя железная дорога. Сейчас это стало дешевле и практичнее.

4. НЕФТЯНЫЕ НАСОСЫ

Первый в России шнуровой насос был запроектирован В.Г. Шуховым в 1886г. и установлен в одном из имений Подольской губернии. Он подавал воду на высоту более 36 метров. После этого удачного опыта Владимир Григорьевич предложил использовать шнуровые насосы для подъема нефти из буровых скважин. Мысль эта, однако, не встретила понимания со стороны Бакинских нефтепромышленников. Сыграла тут роль не только косность их мышления, но и прямая незаинтересованность в увеличении добычи нефти, которую из-за отсутствия нефтепровода и так некуда было девать, цена же на нее падала.

Наблюдение за фонтанами, где нефть выбрасывается на поверхность силою сжатых подземных газов, привело В.Г. Шухова к мысли о возможности добычи нефти из скважин с помощью сжатого воздуха. В результате им был создан насос типа «эрлифт». 21 апреля 1886 года Владимир Григорьевич подал прошение в департамент торговли и мануфактур Министерства финансов о выдаче привилегии на его изобретение. Управляющий департаментом, эксперт комитета по техническим делам, засвидетельствовал, что «хотя применение сжатого воздуха к выкачиванию жидкостей уже давно известно, но ввиду особой компактности всего насоса, достигнутой известным распределением частей его, это изобретение можно считать новым и в России неизвестным.

Эрлифт имел ряд недостатков. Он мог подавать жидкость лишь по вертикальной или сильно наклонной трубе, из-за невозможности создать в конце напорной трубы значительное постоянное давление не годился для питания паровых котлов. Но главное, насос имел довольно низкий коэффициент полезного действия и целесообразно мог использоваться лишь там, где имелась дешевая энергия. Поэтому В.Г. Шухов одновременно занимался усовершенствованием тех типов насосов, высокая производительность которых заставляла отдавать им предпочтение в большинстве случаев практики. Непосредственный предшественник его нового изобретения - инерционный поршневый насос с одним клапаном - был создан французскими инженерами Прюдоном и Дюбостом и приобрел известность с 1889 года, со времени демонстрации на Всемирной выставке в Париже. Конструкция эта, однако, имела существенный дефект, исключающий ее применение для откачки жидкостей с больших глубин. При каждом обороте помещенного вверху насоса шатунного механизма штанга поршня оказывалась на некоторое время сжатой. Как писал в одной из своих рукописей Владимир Григорьевич, это обстоятельство при большой длине штанги «вызывает в ней изгибы, разрушительно действующие на всю систему насоса и уменьшающие коэффициент его полезного действия». Для обеспечения надлежащей жёсткости штанги нужно было или сильно увеличивать ее поперечное сечение, или ставить дополнительные диафрагмы. Но в обоих случаях размеры насоса становились конструктивно неприемлемыми, вес его непомерно возрастал, а эффективность столь же резко уменьшалась. Шухов посмотрел на проблему с неожиданного ракурса и предложил вообще отказаться от жесткой конструкции штанги, заменив ее гибкой, состоящей «из ремней или из ряда канатов» и снабженной пружиной, которая при движении поршня вверх сжимается диафрагмой, укрепленной на конце гибкого стержня штанги. Когда сжимающее усилие в пружине достигает максимума, она начинает распрямляться и оттягивает штангу поршня вниз.

Труд Владимира Григорьевича по теории прямодействующих насосов был специально отмечен их главным производителе Вортингтоном. Ведь «успех распространения» этих насосов, по свидетельству П.К. Худякова, «был прочно обеспечен только после того, как В.Г. Шухов разработал опубликовал свою теорию». «Честь теоретического разъяснения вопроса о расчете компаунд-насосов и о расчете насосов для перекачки нефтяных остатков с подогреванием их принадлежит у нас инженер-механику В.Г. Шухову. Его работы в этой области, освещенные и проверенные целы рядом опытов на протяжении его двадцатилетней практической деятельности, являются в высшей степени ценным вкладом русскую техническую литературу, идущую этом вопросе далеко впереди иностранной», - утверждал Петр Кондратьевич 1896 году на страницах изданного Министерством финансов сборника «Производительные силы России».

Не менее высоко отозвался о труде Шухова и Н.Е. Жуковский: «Идея об отыскании наивыгоднейших конструкций лежит основе почти всех теоретических работ Владимира Григорьевича.

Он проводит ее в стройной и простой математической форме, иллюстрируя свою мысль таблицами и графиками… Особенную же изящность в применении ее мы встречаем в общеизвестной работе Владимира Григорьевича по паровым насосам, где изыскивается наивыгоднейшая конструкция насоса…».

шухов нефтяной изобретение

5. ПЕРЕРАБОТКА НЕФТИ

К счастью, сейчас ни у кого не возникает сомнений, что сырая нефть куда дешевле, чем продукты ее переработки и куда продуктивнее будет ее именно перерабатывать и сбывать бензин, керосин и т.п., а не сырую нефть.

Но, разумеется, так было не всегда. Когда-то не существовало бензиновых двигателей, да и керосин только-только входил в свою «осветительную» моду.

В 80-х годах XIX века перегонка нефти была несовершенной: выход керосина получался очень небольшой, остальное шло в отходы, загрязняя окружающую среду. В. Г. Шухов изобрел и создал со своими помощниками несколько аппаратов для перегонки нефти. Величайшим изобретением гения инженерного искусства стала первая в мире промышленная установка для непрерывного получения бензина (патент Российской империи № 12926 от 27 ноября 1891 года на способ «перегонки под давлением и при высокой температуре нефти и нефтяных продуктов»). Это и был в точном значении слова крекинг-процесс (от английского cracking - ломание). Ключевые слова в тексте патента - «под высоким давлением». В России она не была востребована ввиду отсутствия автомобилей. Термический крекинг-процесс Шухова, проходивший в разработанной установке при температурах до 400 градусов Цельсия и давлении до 10 атмосфер, позволил увеличить выход бензина из сырой нефти в 8-10 раз (в зависимости от сорта нефти).

Через тридцать лет этот фактор стал решающим в борьбе нефтяных компаний США в начале автомобильной эры. Поэтому в 1923 году в Москву прибыла делегация компании «Синклер Ойл», чтобы использовать информацию о шуховском крекинг-процессе для конкуренции с рокфеллеровским концерном «Стандарт Ойл», владевшим патентами на крекинг в США. Владимир Григорьевич, сравнив свой патент 1891 года с американскими патентами 1912-1916 годов, доказал, что все американские крекинг-установки повторяют в своей основе его патент и не являются оригинальными. Международный патентный суд в Гааге в 1923 году признал В. Г. Шухова и его помощника С. П. Гаврилова единственными изобретателями термического крекинг-процесса. В связи с этим в Америке началась длинная цепь судебных процессов. В конце концов она закончилась заключением мирового соглашения между американскими фирмами, чтобы избежать необходимости покупать патент у молодого Советского государства.

В возрасте 79 лет Шухов стал свидетелем осуществления разработанного им еще в молодости проекта полной переработки нефти. В его присутствии в Баку в 1932 году был пущен в эксплуатацию завод Советский крекинг. В первые недели ее работы Шухов сам следил за ходом производства, на котором впервые в России была использована шуховская крекинг-установка для промышленного получения бензина.

Особенности конструкции аппарата вытекали из трех главных данных:

Количество передаваемого тепла одним квадратным футом поверхности нагрева возрастает со скоростью движения жидкости при данной разности температур.

Осадки кокса (углерод разложения) при большой скорости легче отделяются от стенок поверхности нагревания.

Поверхность нагрева, равно как и весь аппарат, должна выдерживать большое давление.

В ходе крекинга нефть разлагается на ряд фракций - бензин, керосин, дизельное топливо, мазут и т.п.

В первую очередь установки Шухова по перегонке нефти были предназначены для получения дополнительных запасов керосина, который тогда был основным продуктом, получаемым из сырой нефти. В Баку из одной тонны нефти получали около 330 литров керосина, а остальные две трети составляли т.н. нефтяные мазуты, которые практически не использовались и сливались в отходы. Установки Шухова позволяли извлекать из мазутов более лёгкий керосин и бензин. Однако по тогдашним экономическим и техническим условиям нужды в больших количествах бензина не было, а значит, не было нужды и в крекинг-процессе (напомним, что бензин являлся тогда вредным побочным продуктом при перегонке нефти на керосин и практически не использовался). Крекинг-процесс, появившийся благодаря созданию установок по перегонке нефти, по сути, опередил своё время. Об идее крекинга и возможности создания промышленных установок по способу В.Г. Шухова забыли на долгие годы. А между тем одновременно с изобретением Шухова был построен и первый автомобиль с бензиновым двигателем, то есть появился и главный потребитель бензина. Но только четверть века спустя миллионы автомобилей потребовали бензина, и он сделался основным продуктом нефтяной переработки.

Проблема эффективной переработки нефти существует в России и сейчас. Мы добываем огромное количество нефти (около 500 млн. тонн в год), но даже в условиях резкого падения цен на неё, у нас бензин продаётся в полтора раза дороже, чем в США. В Венесуэле бензин на наши деньги стоит 90 копеек за литр. В Саудовской Аравии, время от времени бодающейся с Россией за первое место по мировой добыче «чёрного золота», население заправляется бензином по цене одного 7рублец за литр. Такая разница в ценах вызвана тем, что российские нефтеперерабатывающие заводы (НПЗ), которых в стране всего 28, ничего не вкладывают в своё переоборудование. Из-за этого российский бензин получается дорогой и некачественный. Наша нефтепереработка вдвое отстаёт от европейского уровня и втрое - от уровня США. Американские переработчики получают из одной тонны нефти 500 кг высококачественного бензина. На российских же заводах из той же тонны выходит только 130 кг бензина сомнительного качества.

Аппаратура крекинг - заводов в основном та же, что и для перегонки нефти. Это - печи, колонны. Но режим переработки другой. Сырье тоже другое. Процесс расщепления ведется при более высоких температурах (до 6000 С), часто при повышенном давлении. При таких температурах крупные молекулы углеводородов раздробляются на более мелкие.

При крекинге нефть подвергается химическим изменениям. Меняется строение углеводородов. В аппаратах крекинг - заводов происходят сложные химические реакции. Эти реакции усиливаются, когда в аппаратуру вводят катализаторы.

Одним из таких катализаторов является специально обработанная глина. Эта глина в мелком раздробленном состоянии - в виде пыли - вводится в аппаратуру завода. Углеводороды, находящиеся в парообразном состоянии, соединяются с пылинками глины и раздробляются на их поверхности. Такой крекинг называется крекингом с пылевидным катализатором. Этот вид крекинга широко распространен. Катализатор потом отделяется от углеводородов. Углеводороды идут своим путем на ректификацию и в холодильники, а катализатор - в свои резервуары, где его свойства восстанавливаются.

Сегодня крекинг является одной из стадий глубокой переработки нефти: вслед за крекингом осуществляются риформинг, гидроформинг и другие процессы, в ходе которых тяжелые углеводороды распадаются на более легкие. Начало этой сложной цепочке было положено изобретением, принадлежащим В.Г. Шухову.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Вне всяких сомнений, можно сказать, что изобретения В.Г. Шухова изменили всю технологическую нефтяную цепочку, то есть добычу нефти (эрлифт), её хранение (резервуары, цистерны), транспортировку (танкеры, баржи, нефтепроводы) и переработку (крекинг). Без его изобретений наша страна не смогла бы в те годы постоянно наращивать добычу, укрепляя тем самым бюджет и увеличивая благосостояние нации. Его изобретения полностью преобразили нефтедобывающий мир тех времен, сделали его очень похожим на наш - ведь технологии, по сути, остались те же, шуховские, лишь техника под нажимом неумолимого прогресса изменилась. Но принципы остались те же. Мы полностью согласны с фразой Вагита Юсуфовича Алекперова, вынесенной в качестве эпиграфа к данной работе - «…Мы, по сути, разрабатываем его инженерные идеи, когда сегодня наращиваем добычу, прокладываем трубопроводы, строим танкерный флот, повышаем глубину переработки нефти…»

Почти нет такой области строительного дела и машиностроения, который не уделял бы внимания Шухов и в которую он не внёс бы усовершенствований или новых изобретений. И всё это - благодаря его изумительной способности быстро ориентироваться в каждом новом деле, умению отличить главное от второстепенного.

Остается надеется, что мы, потомки великого русского инженера, сможем достойно продолжать его дело, совершенствуя как добычу, так и переработку углеводородного сырья и выходя на новые уровни развития - как в рамках отдельной личности, так и в масштабах страны.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1)Фонд Шуховская башня. [Электронный ресурс]: Режим доступа: #"justify">2)Учебная коллекция. [Электронный ресурс]: Режим доступа: #"justify">3)Все о нефти. [Электронный ресурс]: Режим доступа: #"justify">4)Грефе Р. и др. «В.Г. Шухов (1853-1939) - Искусство конструкции», из-во «Мир», 1995г., 192 стр

5)Шухов В.Г. «Строительная механика. Избранные труды», из-во «Наука», 1977г., 193 стр

6)Шухов В.Г. «Избранные труды. Нефтепереработка. Теплотехника», из-во «Наука», 1982г., 104 стр

7)Мельников Н.П., Ишлинский А.Ю. «В.Г. Шухов - выдающийся инженер и ученый», из-во «Наука», 1984г., 96 стр.

)А. Ангарский «Владимир Григорьевич Шухов», Техника молодежи, 1939г, №05

В.Г. Шухов, 1890-е гг.

Владимир Григорьевич Шухов (1853-1939) – инженер.

"Первый инженер Российской империи" В.Г. Шухов. Это теперь звание инженера обесценено, а тогда такие люди были гордостью России.

После окончания в 1871 г. гимназии Владимир собирался поступить на физико-математический факультет Петербургского университета. Он увлекался астрономией и хотел заниматься небесной механикой. Но денег на обучение не было. Учебным заведением, принимавшим учащихся на полное обеспечение, оказалось Императорское техническое училище. Сейчас оно называется Московский государственный технический университет (МГТУ). Суровость режима в пансионе сочеталась с передовыми методами обучения. Училище выпускало первоклассных специалистов.

В 1876 г. Владимир Шухов с Золотой медалью окончил училище, получив звание инженера-механика. Знаменитый математик П.Л. Чебышев приглашал стать его ассистентом. Но он хотел строить и предпочёл карьеру инженера. Вместо механики небесной он стал заниматься механикой земной. Как лучшего выпускника его направили на год в командировку в США.

Поворотным пунктом в жизни Шухова стал приезд в Россию его американского знакомого А.В. Бари . В 1880 г. он основал фирму под названием "Строительная контора инженера А.В. Бари ". Шухов стал в ней главным инженером. Кроме неё, у Бари был котельный завод близ Симонова монастыря.

Сотрудничество выдающегося организатора и великого инженера продолжалось до внезапной смерти Бари в апреле 1913 г. В этой же "конторе" Шухов продолжил работу и после её национализации в 1918 г. В общей сложности Шухов проработал в ней около пятидесяти лет. С начала XX в. контора находилась в доме Мясницкая, 20 .

Владимир Шухов был, по его выражению, "человеком жизни". В нём сочетались интересы научные, культурные, "технологические", бытовые. Он увлекался астрономией, жизнью растений и животных, знал химию, физику, геологию. Любил литературу, музыку, прекрасно ездил на велосипеде, играл в шахматы. Занимался столярными и токарными работами. В довершение всего, он всю жизнь фотографировал. Касаясь своей профессиональной деятельности, он говорил: "Не мыслю инженера вне культуры. Не приобщившись к Пушкину , Толстому , Чайковскому , нельзя достичь ничего".

Есть в жизни человека события знаменательные. У Шухова такое событие произошло в 1885 г.: он встретил первую любовь. Ею оказалась восемнадцатилетняя Ольга Книппер – будущая известная артистка. В то время она подружилась с его сёстрами. Судьба оказалась милостивой к Шухову, увлечение продолжения не имело.

В 1886 г., во время командировки в Воронеж, Шухов встретил, опять же восемнадцатилетнюю, Аню Мединцеву. Зеленоглазая брюнетка покорила Владимира с первого взгляда. Но путь к семейному счастью был долог. Восстала мать Владимира, посчитавшая, что её сын достоин более выгодной партии. Владимир переживал сильно. Но от своего не отказался. Летом 1888 г. он привёз свою избранницу и снял для неё четырёхкомнатную квартиру на Новой Басманной улице, в доме напротив церкви Петра и Павла. Время раздвоенности между двумя семьями Шухов вспоминал с ужасом. Но настойчивость Владимира и поддержка семьи Анны помогли пережить тяжёлые времена: в 1894 г. Владимир и Анна поженились. Им предстояла долгая интересная жизнь.

Американский предприниматель и русский инженер

Строительство радиобашни – событие, которого другому хватило бы до конца жизни. Тем более, что условия, в которых приходилось работать, не располагали к участию в новых проектах. Но инженер Шухов остался, чтобы творить. Некоторое время он занимался восстановлением разрушенных во время Гражданской войны мостов, многие из которых были ему хорошо знакомы: он спроектировал около четырёхсот мостов. А в 1920-1930 гг. он разработал проекты цехов завода "Динамо", нескольких металлургических комбинатов, выполнял работы для детища Н.Е. Жуковского ЦАГИ, оказывал помощь строителям первых линий метро. И это в 75 лет!

В 1929 г. он стал почётным членом АН СССР и получил Премию имени В.И. Ленина, а в 1932 г. ему присвоили звание Героя Труда. От выдвижения на избрание действительным членом АН СССР В.Г. Шухов отказался.

В 1934 г. Шухов переехал в только что построенный кооперативом "Научные работники" дом 16 по Зубовскому бульвару. Сама квартира Шухову не понравилась: строительные недоделки, небольшая площадь, плохое отопление. Но понравилось место:

Зубовский бульвар в то время был ещё действительно бульваром с вековыми деревьями. И Шухов любил побродить по нему с женой. Помните, около пятидесяти лет назад он привёз Аню Мединцеву. И сейчас они были вместе;
наискосок от нового жилья, на углу Смоленского бульвара и 1-го Неопалимовского переулка стоял некогда принадлежавший ему особняк. Родные места.

2 февраля 1939 г. в его квартире произошёл пожар от упавшей свечи. Владимир Григорьевич Шухов скончался от полученных ожогов.

Шухов в Москве

Если говорить о России в целом, то интересно вспомнить, что Шухов стоял у истоков того, что теперь называют топливно-энергетическим комплексом: он разработал первый в России нефтепровод, создал первые в мире нефтеналивные баржи, изобрёл крекинг процесс получения бензина. Перечислять можно долго. Если говорить о городе, то может показаться, что на рубеже XIX-XX вв. без его участия не обходилось строительство ни одного дома, где требовались сложные инженерные конструкции:

Архангельский,13 . В этом доме В.Г. Шухов жил и работал в 1918-1934 гг.
Архитектора Власова, 49. Научно-исследовательский и проектный институт строительных металлоконструкций. Институт создан при строительной конторе А.В. Бари . Главным инженером являлся В.Г. Шухов. На территории института установлен бюст Шухову.
Бауманская 2-я, 5. Императорское Московское техническое училище. В 1876 г. Шухов окончил училище с Золотой медалью, получив звание инженера-механика.
Волхонка, 12 . Музей изобразительных искусств имени А.С. Пушкина построен в 1898-1912 гг. Шухов разработал стеклянную кровлю и систему отопления.
Зубовский бульвар, 16-20. Жилой дом кооператива "Научные работники" (1934). В одной из квартир дома последние годы жизни провёл В.Г. Шухов.
Камергерский, 3. Московский Художественный академический театр. В театре Шухов создал наиболее сложное техническое устройство: многоярусную вращающуюся сцену.
Киевского вокзала площадь, 1. Киевский вокзал. Построен в 1912-1917 гг. Шуховым разработаны прозрачные перекрытия перронного зала длиной 321 м и шириной 47 м – одно из немногих чудес Шухова, доступных для обозрения. Оно и сейчас впечатляет.

Родился 16 (28) августа 1853 года в городке Грайворон Курской губернии. Его отец был директором местного филиала Петербургского государственного банка. Владимир окончил школу в Петербурге и Императорское московское техническое училище в Москве (ныне МГТУ им. Баумана). Руководство училища предложило Шухову, как наиболее талантливому выпускнику, сопровождать одного из преподавателей в поездке по Америке, целью которой был сбор информации о последних технических достижениях США. Во время поездки Шухов познакомился с инженером-предпринимателем Александром Владимировичем Бари, который уже несколько лет жил в Америке. Его фирма вела строительные и инженерные работы на нефтяных месторождениях в Баку. Через два года после возвращения в Петербург (в 1878 году) Владимир Шухов становится сотрудником этой фирмы и связывает свою жизнь с Бари на долгие годы.

Некоторые современники ещё при жизни Шухова неоднократно замечали, что предприимчивый американец Бари и его фирма, ворочая в России миллионами, просто эксплуатировали незаурядный талант Шухова. Вплоть до 1917 года инженер являлся лишь наёмным, не самым высокооплачиваемым работником на предприятиях Бари. Однако сам Шухов относился к «хозяину» с большой симпатией, и считал, что это он эксплуатировал американца, используя его финансовый потенциал и имя фирмы для реализации своих проектов в самых различных отраслях. Бари платил Шухову за идеи, за знания, за прибыль. Шухов, не требуя больших денег, своим талантом оплачивал собственное счастье - возможность заниматься интересными для него проектами.

В Баку Шухов проектирует и строит первые в России нефтепроводы (их заказчиком был финансовый гигант - фирма «Братья Нобель»), разрабатывает конструкцию цилиндрического металлического резервуара для хранения нефти, внедряет ряд важнейших изобретений, которые и по сей день используются в нефтяной промышленности.

В 1880 году Шухов становится главным инженером конструкторского бюро фирмы Бари в Москве. В дополнение к своему бюро Бари открывает завод по производству паровых котлов, а в скором времени возникают филиалы фирмы в крупнейших городах, так что фирма охватила своей деятельностью значительную территорию России. Шухов изобрел новый водотрубный котел в горизонтальном и вертикальном исполнении (патенты Российской империи № 15 434 и № 15 435 от 27 июня 1896 года). В 1900 году паровые котлы были отмечены высокой наградой - на Всемирной выставке в Париже Шухов получил золотую медаль. По патентам Шухова до и после революции были произведены тысячи паровых котлов.

Уже с 1885 года Шухов начал строить первые русские танкеры (первый немецкий океанский танкер водоизмещением 3000 т был построен в 1886 году), спроектировал нефтеналивные баржи, которые имели наиболее приспособленную для течений форму, а также очень длинную и плоскую конструкцию корпуса.

Надо заметить, что и в жизни Владимир Шухов был человеком очень ярким, общительным, увлекающимся. Он неплохо музицировал, занимался спортом, активно участвовал в велогонках, увлекался литературой, фотографией, театром. Известно, что актриса О. Книппер (будущая Книппер-Чехова) в молодости была влюблена в Шухова. Роман длился два года и едва не закончился браком, но воспротивилась мать потенциального жениха – Вера Капитоновна. Женился Шухов только в сорок лет, но опять же вопреки воле матери, на 19-и летней Анне Николаевне Мединцевой, бесприданнице и провинциалке. Супруги пять лет жили гражданским браком, пока матушка Шухова не соизволила дать сыну благословление на венчание в церкви. Несмотря на молодость и разницу в возрасте с мужем, Анна Николаевна оказалась очень мудрой женщиной и сумела создать хорошую семью и прекрасный дом. В семье было 5 детей: Ксения, Сергей, Фабий, Вера и Владимир.

С 1890 года фирма Бари принимала участие в создании сети российских железных дорог, начав с возведения мостов. По проектам Шухова было сооружено 417 мостов на различных железнодорожных линиях. От мостов Шухов переходит к разработке экономичных конструкций перекрытий, которые можно изготовить и построить с минимальными затратами материала, труда и времени. Шуховым были созданы исключительно легкие арочные конструкции с тонкими наклонными затяжками. И сегодня эти арки служат в качестве несущих элементов стеклянных сводов над крупнейшими московскими магазинами: ГУМом и Петровским пассажем.

В 1895 году Шухов подал заявку на получение патента по сетчатым покрытиям в виде оболочек. Из них изготавливались большепролетные легкие висячие покрытия и сетчатые своды. Разработка сетчатых покрытий ознаменовала собой создание совершенно нового типа несущей конструкции.

Самый большой коммерческий успех имела выставленная в Нижнем Новгороде конструкция водонапорной башни в форме гиперболоида. Это изобретение Шухов запатентовал незадолго до открытия выставки. Первая гиперболоидная башня была продана богатому помещику Нечаеву-Мальцеву, который установил ее в своем поместье Полибино под Липецком. Башня стоит там и сегодня.

Молниеносно выросший спрос на водонапорные башни вследствие ускоренной индустриализации принес фирме Бари множество заказов. По сравнению с обычными, шуховская сетчатая башня в отношении техники строительства была удобнее и дешевле. Сотни водонапорных башен были спроектированы и построены Шуховым по этому принципу.

С 1910 года фирма Бари начала выполнять военные заказы. Шухов участвовал в разработке морских мин, платформ для тяжелых орудий и батопортов морских доков.

Последней значительной работой, выполненной Шуховым до революции, был дебаркадер Киевского (Брянского) вокзала в Москве. Он прекрасно вписался в проект всего вокзального сооружения Ивана Рерберга, т.к. Шухов использовал исключительно рациональную технику монтажа. Аналогичный проект Шухова для трехпролётного покрытия над путями и перекрытия пассажирского зала Казанского вокзала (арх. А. Щусев, 1913-1926 гг.) остался неосуществленным.

После революции 1917 года положение в России кардинально изменилось. По большому счёту, В.Г. Шухов большевистского переворота не принял. Его сыновья активно участвовали в Белом движении (Сергей воевал у Колчака, Фабий – в армиях ВСЮР Деникина). Александр Бари к тому времени умер. Фирма и завод были национализированы. Семейство Бари и все его компаньоны, испугавшись революции, уехали в Америку. Шухов, несмотря на то, что получал сотни предложений от других иностранных фирм, остался в Москве. Вскоре строительная контора Бари была преобразована в организацию «Стальмост». Завод паровых котлов Бари переименовали в «Парострой» (ныне его территория и сохранившиеся конструкции Шухова входят в состав завода «Динамо»).

В сентябре 1918 года новая власть выгнала семейство Шуховых из их особняка на Смоленском бульваре. Они переехали в дом Архангельский, 13, в котором раньше жил А. Бари и поселились в квартире № 1. При переезде и последующих уплотнениях погибли архивы и часть бесценной библиотеки. Шухов впервые всерьёз задумался об эмиграции. Однако вскоре инженер получает «правительственный» заказ на сооружение башни для радиостанции на Шаболовке.

Уже в феврале 1919 года Шухов представил первоначальный проект и расчет башни высотой 350 метров (она должна была затмить башню Эйфеля в Париже). Однако для такой высокой конструкции в стране не было необходимого количества металла. Ленин сам позаботился о том, чтобы из запасов военного ведомства был выдан требуемый металл, но его хватило лишь на 160 метров (6 пролетов вместо 9).

Во время строительства из-за использования некачественного металла обрушилась четвертая секция башни. Пострадало несколько человек. На месте событий тут же появились представители ВЧК. Шухову были предъявлены обвинения во вредительстве. Приговор чекистов категоричен: саботажника расстрелять. Только занять место Шухова оказалось некому, а башню надо было достраивать… Расстрел объявляется «условным»: инженеру предлагают продолжить работу «до первой ошибки». Сотрудники в ужасе. «Как можно работать, когда каждая ошибка грозит смертельной опасностью?» «Без ошибок», - отвечает Шухов.

Сергей и Фабий Шуховы после службы у белых вернулись домой. Казалось бы, клеймо «белогвардейцев» должно было сделать невозможной их жизнь в Советской России, но бывших офицеров даже не арестовали. Советской власти позарез нужен был Шухов, Шуховская башня и его инженерный талант.

«Мы должны работать независимо от политики. Башни, котлы, стропила нужны, и мы будем нужны,» - записал Шухов в своём дневнике ещё в 1919 году. Он следовал этому принципу всю оставшуюся жизнь.

В середине марта 1922 года башня радиостанции была сдана в эксплуатацию. Эта невероятно легкая, ажурная башня с деталями, подкупающими своей простотой и своеобразной формой, является образцом блестящей конструкции и верхом строительного искусства. Сооружение башни Шухова вызывало всеобщий восторг. Писатель Алексей Толстой, вдохновленный её формой, создаёт роман «Гиперболоид инженера Гарина»(1926 год).

Во второй половине 1920-х-начале30-х годов создатель Шаболовской башни буквально обласкан властью: он переселяется в новую квартиру на Зубовском бульваре, становится членом ВЦИК, в 1929 году получает Ленинскую премию, в 1932 году звезду Героя труда и становится почетным академиком.

Как и архитектор И. Рерберг, автор проекта их совместного детища - Киевского вокзала, В.Г. Шухов всю оставшуюся жизнь провёл в непрерывной работе. Он строил, изобретал, творил не ради наград или почестей от высших партийных органов. Это было его жизнью, способом существования. Как и когда-то фирму Бари, Шухов стремился использовать благоволение новой власти исключительно в личных целях: занимаясь любимым делом, продлить свою творческую активность и оградить от преследований близких людей.

В.Г. Шухов погиб загадочно и нелепо в возрасте 86-и лет. Как ни странно, гениальный изобретатель терпеть не мог электрического света, и в его комнатах всегда зажигали свечи. Очевидцев события не было. По предположениям родственников, Владимир Григорьевич перед сном протирал руки одеколоном и задел рукавом рубашки горящую свечу. Прибежавшая на крик домработница увидела, что Шухов мечется по комнате, зовёт дочь, и на нём горит вся одежда. Она успела сбить пламя, набросив на инженера одеяло. Тот был в полном сознании, даже пытался шутить: «Академик погорел». Тем не менее, Шухов получил сильнейший ожог 80% тела. Пять дней врачи боролись за его жизнь, но Владимир Григорьевич умер 2 февраля 1939 года. Похоронен он со всеми почестями на Новодевичьем кладбище в Москве.

По материалам:

Владимир Григорьевич Шухов 1853-1939. Мастерство экономных конструкций.

Владимир Григорьевич Шухов родился 16 (28) августа 1853 года в городке Грайворон Курской губернии. Его отец был директором местного филиала Петербургского государственного банка. Владимир окончил школу в Петербурге и в 1871 году поступил в Императорское московское техническое училище в Москве (ныне Московский государственный технический университет – МГТУ). Оно отличалось прогрессивной учебной программой и высоким уровнем преподавания, и, прежде всего в области математики и механики. Кроме того, его особенностью была тесная связь теории с практикой, осуществлявшаяся помимо прочего в процессе основательного профессионального обучения в различных технологических мастерских. Знания, полученные в Императорском московском техническом училище (ИМТУ), стали для Шухова основой его будущих научных и практических работ. Всю свою дальнейшую жизнь он был связан с ИМТУ. Институтское «Политехническое общество» присвоило ему в 1903 году звание Почётного члена и опубликовало несколько его работ.

В 1876 году Шухов с отличием окончил ИМТУ, получив диплом инженера-механика. Уже тогда он обращал на себя внимание выдающимися способностями. По окончании учебы молодому специалисту было предложено место ассистента у знаменитого математика Пафнутия Чебышёва. Кроме того, руководство училища предложило ему сопровождать одного из преподавателей в поездке по Америке. Шухов отклонил предложение, связанное с научной карьерой, и принял участие в поездке, целью которой был сбор информации о последних технических достижениях США. Шухов побывал на Всемирной выставке в Филадельфии, где его привели в восторг многочисленные технические новинки. Шухов посетил также машиностроительные заводы в Питтсбурге и изучил организацию американского железнодорожного транспорта.

Вернувшись из Америки в Петербург, Шухов становится проектировщиком паровозных депо железнодорожного общества Варшава - Вена. Спустя два года (1878 г.) Шухов перешёл на работу в фирму инженера-предпринимателя Александа Бари, с которым познакомился во время поездки в США. Шухов переехал в Баку, где фирма Бари вела строительные и инженерные работы на нефтяных месторождениях. Здесь проявилась его удивительная творческая энергия. Шухов стал автором проекта и главным инженером строительства первого нефтепровода в России длиной в 10 км. Заказчиком был финансовый гигант - фирма «Братья Нобель». Второй нефтепровод он спроектировал в следующем году, а первый в мире трубопровод для предварительно подогретого мазута был построен им немного позже. Наряду с большими работами по проектированию и строительству упомянутых здесь и последующих нефтепроводов Шухову приходилось решать задачи, возникавшие при добыче, транспортировке и переработке нефти. Вся техника для добычи и переработки нефти была в то время крайне примитивной. Добытая нефть хранилась в открытых котлованах и транспортировалась в бочках на телегах и пароходами. Из нефти получали только керосин, используемый для освещения. Мазут и бензин в то время являлись промышленными отходами, получаемыми в процессе перегонки нефти в керосин. Мазут как топливо не использовался, ввиду отсутствия эффективной технологии его сжигания, и загрязнял окружающую среду, накапливаясь в многочисленных котлованах. Бензин, получавшийся в процессе производства керосина, просто улетучивался. Бензиновый двигатель был изобретен лишь в 1883 году. Территории нефтяных месторождений были отравлены нефтью и мазутом, просочившимися в почву из котлованов.

В 1878 году Шухов разработал оригинальную конструкцию цилиндрического металлического резервуара для хранения нефти. Через год нефть перестали хранить в котлованах. В 1879 году он запатентовал форсунку для сжигания мазута. После внедрения форсунки Шухова мазут стали использовать как топливо. Менделеев опубликовал изображение форсунки Шухова на обложке своей книги "Основы фабрично-заводской промышленности"(1897 г.) и высоко оценил вклад Шухова в использование мазута, как топлива. В последующие годы были сделаны многочисленные новые разработки, в том числе созданы различные насосы для подъема нефти из скважин, изобретён эрлифт (газлифт), выполнено проектирование и строительство нефтеналивных судов и установок для дробной перегонки нефти. Была спроектирована первая в мире промышленная установка непрерывного термического крекинга нефти (патент Российской империи №12926 от 27 ноября 1891 года). Шухов стал автором и главным инженером проектов первых российских магистральных нефтепроводов: Баку-Батуми (883 км, 1907г.) и позднее Грозный-Туапсе (618 км, 1928г.). Таким образом, Шухов внес значительный вклад в развитие русской нефтяной промышленности.

В 1880 году Шухов стал главным инженером конструкторского бюро Бари в Москве. Было сооружено уже 130 нефтяных резервуаров, а к 1917 году их было построено свыше 20 тысяч. Это были первые экономичные металлические емкости такого рода вообще. Вместо применявшихся в то время в США и других странах тяжелых прямоугольных хранилищ Шухов разработал укладываемые на песчаную подушку цилиндрические резервуары с тонким днищем и ступенчатой толщиной стенок, благодаря чему резко сокращался расход материала. Этот принцип конструкции сохранился и до наших дней. Все резервуары соответствовали определенному стандарту, их оборудование было унифицировано. Позднее было налажено серийное производство аналогичных резервуаров для воды, кислот и спирта, а также строительство силосных элеваторов.

В дополнение к своему бюро Бари открывает в Москве завод по производству паровых котлов, а в скором времени возникают филиалы фирмы в крупнейших городах, так что фирма охватила своей деятельностью значительную территорию России. Шухов изобрел новый водотрубный котел в горизонтальном и вертикальном исполнении (патенты Российской империи № 15 434 и № 15 435 от 27 июня 1896 года). В 1900 году паровые котлы были отмечены высокой наградой - на Всемирной выставке в Париже Шухов получил золотую медаль. По патентам Шухова до и после революции были произведены тысячи паровых котлов.

Когда в 1886 г. в связи с созданием в Москве системы водопровода был объявлен конкурс, фирма Бари приняла в нем участие. Еще до этого Шухов, используя свой опыт в сооружении резервуаров и трубопроводов и применив новые модификации насосов, проложил водопровод в Тамбове. На основе обширных геологических исследований Шухов вместе со своими сотрудниками в течение трех лет составил проект новой системы водоснабжения Москвы.

С 1890 года Шухов занимается решением новых задач в строительном деле, не оставляя, однако, без внимания и другие исключительно разнообразные области своей деятельности. Фирма Бари приняла участие в создании сети российских железных дорог, начав с возведения мостов. Позднее было получено много других строительных заказов. В 1892 году Шухов построил свои первые железнодорожные мосты. В последующие годы по его проектам было сооружено 417 мостов на различных железнодорожных линиях. Чтобы справиться с таким объемом работ, организовать срочное проектирование и экономичное строительство, Шухов опять выбирает путь стандартизации. Многие из разработанных Шуховым методов производства и монтажа были впервые опробованы в мостостроении.

Одновременно со строительством мостов Шухов приступает к разработке конструкций перекрытий. При этом он преследовал цель найти системы конструкций, которые можно было бы изготовить и построить с минимальными затратами материала, труда и времени. Шухову удалось спроектировать и практически реализовать конструкции самых различных покрытий, отличающихся такой принципиальной новизной, что только этого ему было бы достаточно, чтобы занять особое, почетное место среди знаменитых инженеров-строителей того времени. До 1890 г. Шуховым были созданы исключительно легкие арочные конструкции с тонкими наклонными затяжками. И сегодня эти арки служат в качестве несущих элементов стеклянных сводов над крупнейшими московскими магазинами: ГУМом (бывшие Верхние торговые ряды) и Петровским пассажем.

В 1895 году Шухов подал заявку на получение патента по сетчатым покрытиям в виде оболочек. При этом имелись в виду сетки из полосовой и уголковой стали с ромбовидными ячейками. Из них изготавливались большепролетные легкие висячие покрытия и сетчатые своды. Разработка этих сетчатых покрытий ознаменовала собой создание совершенно нового типа несущей конструкции. Шухов впервые придал висячему покрытию законченную форму пространственной конструкции, которая была вновь использована лишь спустя десятилетия. Даже по сравнению с высокоразвитой к тому времени конструкцией металлических сводов его сетчатые своды, образованные только из одного типа стержневого элемента, представляли собой значительный шаг вперед. Христиан Шедлих в своем основополагающем исследовании металлических строительных конструкций XIX века в связи с этим отмечает следующее: "Конструкции Шухова завершают усилия инженеров XIX столетия в создании оригинальной металлической конструкции и одновременно указывают путь далеко в XX век. Они знаменуют собой значительный прогресс: опирающаяся на основные и вспомогательные элементы стержневая решетка традиционных для того времени пространственных ферм была заменена сетью равноценных конструктивных элементов" (Schadlich Ch., Das Eisen in der Architektur des 19.Jhdt., Habilitationsschrift, Weimar, 1967, S.104). После первых опытных построек (два сетчатых свода в 1890 г., висячее покрытие в 1894 г.) Шухов во время Всероссийской выставки в Нижнем Новгороде в 1896 году впервые представил на суд общественности свои новые конструкции перекрытий. Фирма Бари построила в общей сложности восемь выставочных павильонов достаточно внушительных размеров. Четыре павильона были с висячими покрытиями, четыре других - с цилиндрическими сетчатыми сводами. Кроме того, один из залов с сетчатым висячим покрытием имел в центре висячее покрытие из тонкой жести (мембрану), чего никогда раньше в строительстве не применялось. Кроме этих павильонов были построены водонапорная башня, в которой Шухов перенес свою сетку на вертикальную решетчатую конструкцию гиперболоидной формы.

Сооружения получили широкий резонанс, даже в зарубежной прессе подробно сообщалось о шуховских конструкциях ("The Nijni-Novgorod exhibition: Water tower, room under construction, springing of 91 feet span", The Engineer, London, 83, 1897, 19.3. – P. 292-294). Удивление вызывало высокое техническое совершенство сооружений. Сохранившиеся фотоснимки демонстрируют довольно неприметные по внешнему виду сооружения. Однако внутренние помещения под взметнувшейся ввысь сетью висячих перекрытий, под филигранными сетчатыми сводами различной длины выглядят исключительно эффектно. Откровенность, с которой демонстрируются металлические каркасные опоры и несущие конструкции, усиливает для сегодняшнего зрителя эстетическую привлекательность этой архитектуры. Поражает уверенность в обращении с новыми, необычными строительными формами, связанная со способностью создавать разнообразную просматривающуюся последовательность помещений с просветами, используя одинаковые строительные элементы. Впоследствии большинство выставочных сооружений были проданы. Успехом на выставке наверняка можно объяснить и то, что Шухов в последующие годы получил множество заказов на строительство фабричных цехов, железнодорожных крытых перронов и водонапорных башен. Кроме того, московские архитекторы все чаще стали привлекать его для проектирования строительных объектов. Сетчатые своды были использованы в целом ряде случаев как покрытия залов и цехов. В 1897 году Шухов построил для металлургического завода в Выксе цех с пространственно изогнутыми сетчатыми оболочками, что по сравнению с обычными сводами одинарной кривизны означало значительное конструктивное улучшение. Эта смелая конструкция перекрытия, ранний предшественник современных сетчатых оболочек, к счастью, сохранилась в маленьком провинциальном городке до сих пор.

Самый большой коммерческий успех имела выставленная в Нижнем Новгороде конструкция башни в форме гиперболоида. Это изобретение Шухов запатентовал незадолго до открытия выставки. Оболочка вращения гиперболоида явилась совершенно новой, никогда раньше не применявшейся строительной формой. Она позволила создать пространственно изогнутую сетчатую поверхность из прямых, наклонно установленных стержней. В итоге получилась легкая, жесткая конструкция башни, которую можно просто и изящно рассчитать и построить. Нижегородская водонапорная башня несла на высоте 25,60 м бак вместимостью 114 000 л для снабжения водой всей территории выставки. На баке находилась площадка для обозрения, на которую можно было подняться по винтовой лестнице внутри башни. Эта первая гиперболоидная башня осталась одним из самых красивых строительных сооружений Шухова. Она была продана богатому помещику Нечаеву-Мальцеву, который установил ее в своем поместье Полибино под Липецком. Башня стоит там и сегодня. Молниеносно выросший спрос на водонапорные башни вследствие ускоренной индустриализации принес фирме Бари множество заказов. По сравнению с обычными шуховская сетчатая башня в отношении техники строительства была удобнее и дешевле. Сотни водонапорных башен были спроектированы и построены Шуховым по этому принципу. Большое количество башен привело к частичной типизации общей конструкции и ее отдельных элементов (резервуары, лестницы). Тем не менее, эти серийно изготавливаемые башни демонстрируют поразительное разнообразие форм. Шухов с нескрываемым удовольствием использовал свойство гиперболоида принимать самые разные формы, например, изменяя положение раскосов или диаметры верхнего и нижнего краев.

И каждая башня имела свой, отличный от других внешний вид и свою несущую способность. Сложная, в том числе и в конструктивном отношении, задача, заключающаяся в том, чтобы установить тяжелые баки на необходимой в каждом конкретном случае высоте, зрительно не подавив при этом предельно легкую конструкцию, всегда решалась с удивительным ощущением формы. Наибольшую высоту среди гиперболоидных башен такого типа имеет башня Аджигольского маяка - 68 метров. Это прекрасное сооружение сохранилось и находится в 80 километрах к юго-западу от Херсона.

Для Московского Главного почтамта, построенного в 1912 году, Шухов спроектировал стеклянное покрытие операционного зала с верхним светом. Он изобрел для этого горизонтальную (ровную) пространственную ферму, которую можно рассматривать как предшественницу разработанных в сороковых годах К.Ваксманом и М.Менгерингхаузеном пространственных ферм из бесшовных труб.

Шухов всегда находил время изучать русскую и зарубежную специальную литературу, поддерживать активный обмен мнениями с коллегами, а также предаваться своему страстному увлечению - фотографии.

С 1910 г. фирма Бари начала выполнять и военные заказы. Шухов и участвовал в разработке морских мин, платформ для тяжелых орудий и батопортов морских доков.

Последней значительной работой, выполненной Шуховым до революции, был дебаркадер Киевского (тогда Брянского) вокзала в Москве (1912-1917 гг., ширина пролета - 48 м, высота - 30 м, длина - 230 м). Проект всего вокзального сооружения принадлежал Ивану Рербергу. Шухов использовал исключительно рациональную технику монтажа. Весь процесс монтажа был зафиксирован в фотодокументации. Аналогичный проект Шухова для трехпролётного покрытия над путями и перекрытия пассажирского зала Казанского вокзала (арх. А. Щусев, 1913-1926 гг.) остался неосуществленным.

После революции 1917 г. положение в России кардинально изменилось. Бари эмигрировали в Америку. Фирма и завод были национализированы, рабочие избрали главного инженера Шухова руководителем фирмы. В возрасте 61 года Шухов оказался совершенно в новой ситуации. Строительная контора Бари была преобразована в организацию «Стальмост» (в настоящее время это научно-исследовательский проектный институт "ЦНИИ Проектстальконструкция"). Завод паровых котлов Бари переименовали в "Парострой" (ныне его территория и сохранившиеся конструкции Шухова входят в состав завода "Динамо"). В 1917-1918 гг. были построены и изготовлены различного рода резервуары, перекрытия, мостовые конструкции, буровые скважины и трубопроводы, гиперболоидные водонапорные башни, газгольдеры, опоры магистральных трубопроводов, краны и многое другое.

Один из самых главных строительных заказов Шухов получил вскоре после образования Советской России: сооружение башни для радиостанции на Шаболовке в Москве. Уже в феврале 1919 года Шухов представил первоначальный проект и расчет башни высотой 350 метров. Однако для такой высокой конструкции в стране не было необходимого количества металла. В июле того же года Ленин подписал Постановление Совета рабоче-крестьянской обороны, в котором было предусмотрено строительство уменьшенного, 150-метрового варианта этой башни. Ленин позаботился о том, чтобы из запасов военного ведомства был выдан требуемый металл. Уже поздней осенью 1919 года начались строительные работы.

Башня явилась дальнейшей модификацией сетчатых гиперболоидных конструкций и состояла из шести блоков соответствующей формы. Этот тип конструкции позволил осуществить строительство башни оригинальным, удивительно простым «телескопическим» методом монтажа. Внутри нижней опорной секции башни на земле монтировались элементы последующих блоков. С помощью пяти простых деревянных кранов, которые в процессе строительства башни всегда находились на верхней секции, блоки один за другим поднимались наверх. В середине марта 1922 года башня радиостанции была сдана в эксплуатацию. Эта невероятно легкая, ажурная башня с деталями, подкупающими своей простотой и своеобразной формой, является образцом блестящей конструкции и верхом строительного искусства.

Сооружение башни Шухова вызывало всеобщий восторг. Алексей Толстой, вдохновленный строительством башни, создаёт роман "Гиперболоид инженера Гарина"(1926г.).

Девять лет спустя Шухов превзошел эту башенную конструкцию, построив три пары сетчатых многоярусных гиперболоидных опор перехода через Оку ЛЭП НИГРЭС под Нижним Новгородом. Их высота была 20, 69 и 128 метров, длина перехода - 1800 метров. И хотя опоры должны были выдерживать вес многотонных электропроводов с учетом намерзания льда, их конструкция еще более легкая и элегантная, а ступенчатое изменение сетчатых структур снизу вверх следует определенным правилам. Этот значительный памятник технической мысли сооружен на реке Оке в стороне от главных магистралей.

В 1924 г. одна американская делегация, посетив Москву, нанесла визит Шухову. За несколько лет до этого визита американская фирма "Синклер Ойл" опротестовала единоличное право, присвоенное рокфеллеровским концерном "Страндарт Ойл", на открытие крекинга нефти. Она указывала на то, что используемый концерном "Стандарт Ойл" патент американского инженера Бартона является видоизмененным патентом Шухова. Делегация приехала, чтобы проверить это утверждение. Шухов доказал американцам, что метод Бартона в действительности есть лишь незначительно измененная модификация его патентов 1891 года. В связи с этим в Америке началась длинная цепь судебных процессов. В конце концов она закончилась заключением мирового соглашения между американскими фирмами, чтобы избежать необходимости покупать патент у молодого Советского государства.

В возрасте 79 лет Шухов стал свидетелем осуществления разработанного им еще в молодости проекта полной переработки нефти. В его присутствии в Баку в 1932 году был пущен в эксплуатацию завод "Советский крекинг". В первые недели ее работы Шухов сам следил за ходом производства.

В эти годы Шухов принимал активное участие в научной и политической жизни советской республики. С 1918 года он был членом Государственного комитета нефтяной промышленности, а в 1927 году стал членом советского правительства. В 1928 году Шухов был избран членом-корреспондентом Российской Академии наук, а в 1929 г. стал почетным членом АН СССР. В том же году он становится членом Московского городского совета. В последние годы жизни Владимир Григорьевич вел уединенный образ жизни и принимал только друзей и старых товарищей по работе. В феврале 1939 году Шухов умер и был похоронен в Москве, на Новодевичьем кладбище.

Последней работой Шухова в области строительной техники стало сохранение архитектурного памятника. Минарет знаменитого медресе Улугбека в Самарканде, сооружение которого относится к XV в., накренился после землетрясения, так что создалась угроза его падения. Шухов представил необычный проект. С его помощью башня на своеобразном коромысле конструкции Шухова была выправлена и выведена в состояние равновесия. Эта тяжелая работа была успешно выполнена не только по проекту Шухова, но и под его руководством. Остается лишь пожелать, чтобы сооружения выдающегося инженера восстанавливали и сохраняли с такой же тщательностью и с таким же умением.