мировую известность. Никакого отношения гиперболоиды Шухова к гиперболоидам Гарина не имеют. Граф Толстой лишь использовал это слово, но и это говорит о многом. Значит, разговоров о таинственных гиперболоидах ходило тогда много, все о них слышали, но в чем их суть, усвоить мог далеко не каждый.
Слово «гиперболоид» происходит от гиперболы и на математическом языке означает буквально следующее: незамкнутая центральная поверхность второго порядка. Гиперболоиды в пересечении со всевозможными плоскостями дают конические сечения – будь то эллипс либо гипербола и парабола. Гиперболоиды в конечном итоге всегда приближаются к конической поверхности, то есть к конусу. Различают однополостные и двуполостные (то есть в двух плоскостях) гиперболоиды.
Заслуга Шухова состоит в том, что он первым в мире облек сухую математическую теорию гиперболоидов в реальную конструкцию, открыв перед потомками огромные перспективы использования своих научных наработок в экономике, культуре, промышленности. К особенностям гиперболоида инженера Шухова стоит отнести то, что через любую точку поверхности сооружения проходят две пересекающиеся прямые, причем полностью принадлежащие этой поверхности. Параллельно этим прямым крепятся металлические балки, образуя сетку или решетку. Так можно создать любую сетчатую конструкцию и по объему, и по высоте. И притом она будет легче, прочнее и дешевле (главные шуховские критерии!), нежели из камня или кирпича. Ну а малая материалоемкость, что называется, налицо. И главное – максимальная устойчивость к ветру, главной угрозе высотных сооружений.
Шуховский гиперболоид, вид изнутри
Сам Владимир Григорьевич так описывал свое изобретение в момент его обнародования в середине 1890-х годов: «Сетчатая поверхность, образующая башню, состоит из прямых деревянных брусьев, брусков, железных труб или уголков, опирающихся на два кольца: одно вверху, другое внизу башни; в местах пересечения брусья, трубы и уголки скрепляются между собою.
Составленная таким образом сетка образует гиперболоид вращения, по поверхности которого проходит ряд горизонтальных колец. Устроенная вышеописанным образом башня представляет собой прочную конструкцию, противодействующую внешним усилиям при значительно меньшей затрате материала. Главное применение такой конструкции предвидится для водонапорных башен и маяков».
Таким образом, даже сам изобретатель не предполагал того огромного масштаба, который обретут его идеи со временем. Не только водонапорные башни и маяки, но и линии электропередач, радиоантенны, пожарные вышки и даже корабельные башни, заменившие на военных судах привычные и низкие мачты. Первый вариант гиперболоидной башни Шухов спроектировал для завода Бари в Симоновой слободе, где относительно невысокое поначалу сооружение выполняло функции водонапорной башни. Сооружение башни относится к 1894 году. Опытный образец полностью оправдал ожидания инженера и остался лишь на фотографии. Контора Бари и ее хозяин готовились запустить изобретение своего главного инженера в массовое производство, не хватало лишь удобного повода, чтобы продемонстрировать все его преимущества широкому кругу будущих потребителей. И надо же случиться такой удаче – как раз в 1896 году Россия решила, что называется, «устроить пир на весь мир», а конкретно – устроить выставку.
Гиперболоидные башни Шухова принесли ему заслуженную популярность непосредственно после XVI Всероссийской промышленной и художественной выставки в Нижнем Новгороде, проходившей с 9 июня по 13 октября 1896 года. Гвоздем выставки назвали уникальную водонапорную башню – гиперболоид, выросший над Всероссийской выставкой в мае 1896 года и сразу привлекший внимание не только приехавшего на открытие императора с семьей, но и всех побывавших здесь его подданных. «Водонапорный бак, из которого снабжается питьевой водой вся площадь выставки, вмещает 10 000 ведер воды. Полная высота башни 15 сажен, остов башни состоит из ряда прямых железных уголков, взаимное пересечение которых образует весьма красивую сетчатую поверхность. (В геометрии такая поверхность называется гиперболоидом вращения.) Конструкция остова представляет собой полную новизну, так как криволинейная форма поверхности башни дает ей хорошую устойчивость, которая чувствуется глазом смотрящего; причем работа всей башни оказывается очень простой, так как она образуется из прямолинейных железных прутков. Доступ на верхнюю площадку башни открывается посредством винтовой лестницы. Подъем очень легкий и удобный. С верхней площадки можно обозреть всю выставку. Словом, на Всероссийской выставке башня эта играет роль маленькой Эйфелевой, являясь для публики одним из главных магнитов выставки. Вид с нее дивный: вся выставка и ярмарка у ваших ног…» – писала газета «Одесские новости» 11 июля 1896 года.
На самой вершине почти тридцатиметровой башни Шухов устроил смотровую площадку, откуда открывался прекрасный вид далеко за пределы выставки. Это было очень интересной находкой – одно дело любоваться гармоничной и необычной башней со стороны, задрав голову, другое – проникнуть в ее сердцевину, вскарабкаться по лестнице наверх, убедившись, что все гениальное – просто. Это было любимое выражение Шухова: «Вот видите, как просто!» Башня опиралась на восемьдесят пересекающихся стальных ног, опоясанных десятью кольцами, включая кольцо под резервуаром с водой (диаметр 4,2 метра) и кольцо у основания (диаметр 10,9 метра). Фундамент башни включал в себя: зарытую в землю деревянную раму, сверху защищенную настилом из брусьев, поверх которого утрамбовали грунт. Ноги башни крепились к раме болтами. Шухов гарантировал максимальную устойчивость своего сооружения даже при разрушительном урагане.
Желающих подняться на смотровую площадку башни нашлось много: «Чтобы полностью насладиться видом, нужно прийти сюда под вечер, когда день начинает гаснуть. Стихает шум дневной в городе. На судах, на выставке и ярмарке зажигаются огни. Эта картина одна из немногих по красоте и грандиозности в мире», – отзывался очевидец.
Даже слепой мог бы увидеть аршинные буквы, намалеванные на резервуаре башни: «Инженер Бари», отметим, что не «Контора Бари», а именно инженер. Не давали, видимо, Александру Вениаминовичу лавры Владимира Григорьевича спать и жить спокойно. Можно было бы объяснить это рекламным ходом: дескать, контора же Бари, а не Шухова, в нее валом и повалят заказчики. И все же путеводитель по выставке восстанавливает справедливость: «На Парижской выставке была башня Эйфеля, на Нижегородской – башня Бари, хотя правильнее было бы назвать ее башней Шухова, по имени инженера, проектировавшего все металлические строения выставки, в том числе и эту башню».
Примечательно, что неосуществленной осталась идея водрузить на макушку башни огромный электрический маяк, дабы подчеркнуть еще и ее высоту в темное время суток, отведенное красочной иллюминации. Поговаривали и об использовании башни для разбрасывания рекламных листовок – еще одно неожиданное предназначение шуховской конструкции, впрочем, также неосуществленное.
А ведь была на этой выставке и еще одна водонапорная башня Шухова, но мало кто об этом знает. Башня была не такая большая, а всего семьдесят сантиметров,
