Леонид Арнаутов - Повесть о великом инженере

• Название: Повесть о великом инженере
• Автор: Леонид Арнаутов
• Издательство: Московский рабочий
• Жанр: Биографии и Мемуары
• Год: 1978

Владимир Григорьевич Шухов прожил долгую и славную жизнь. Он начал свой трудовой путь на заре развития промышленного капитализма в России и завершил его в годы социалистической индустриализации нашей страны. Беспримерная творческая продуктивность, широта диапазона, смелость и остроумие технических решений — вот что отличает инженерную деятельность Шухова, оставившую глубокий след в истории науки, промышленности,  строительного дела. Документальная повесть о В. Г. Шухове рассчитана на массового читателя.

---

Подбирая постоянный штат проектного бюро, Шухов не гонится за бывалыми инженерами и техниками-чертежниками. Обучить начинающего, конечно, сложнее, но зато такой работник быстрее воспримет творческие принципы руководителя.

Причастность большого числа людей к созданию проекта неизбежно вносит в дело дополнительные трудности. В проект, который проходит через многие руки, могут проникнуть неточности или даже искажения. Понятно, их не было бы, если бы Шухов сам вел всю работу над проектом. Так было в Баку. Теперь это стало физически невозможно. Владимир Григорьевич набрасывает эскиз, задает нужные размеры, проектировщики реализуют его идею в чертежах. Постепенно задания расширяются, вплоть до самостоятельной разработки отдельных деталей и узлов. Однако Шухов требует строгого соблюдения всех принципов и особенностей, положенных в основу конструкции.

В 1882 году, всего через два года после переезда Владимира Григорьевича в Москву, на счету строительной конторы Бари значится 130 стальных резервуаров, построенных по шуховским проектам. Владимир Григорьевич со своей группой одновременно успевает вести работу над проектом водоснабжения Тамбова, проектирует насосы для киевского водопровода и железную наливную баржу для перевозки керосина, разрабатывает конструкции стропил для новых корпусов гвоздильного завода Гужона в Москве. Такой поистине титанический труд под силу только безупречно организованному, сплоченному коллективу проектировщиков. Руководство проектным бюро, воспитание у его сотрудников конструкторских навыков - все это отнимает львиную долю служебного времени Шухова.

«Вначале в бюро не было узкой специализации отдельных сотрудников по тем или иным видам сооружений или механизмов,- вспоминает Г. М. Ковельман.- Весьма широкая номенклатура объектов проектирования заставляла сотрудников работать над самыми разнородными техническими проблемами. Благодаря руководству Шухова, с удивительным искусством умевшего разделять любую сложную задачу на части, поддающиеся сравнительно легкому анализу, технические проблемы здесь решались всегда успешно».

Однако важнейшую часть работы - расчеты новых сооружений - Шухов не передоверяет никому. Он сам занимается математическими выкладками, выводом формул, оставляя помощникам только составление таблиц, переписку начисто и т. д. На редкость экономные, простые и остроумные технические решения, заложенные в шуховских проектах, укрепляют репутацию конторы Бари, создают ей лучшую рекламу. Доходы фирмы быстро идут в гору. Объем работы проектного бюро растет из года в год. В 1883 году оно выпустило 175 чертежей, в следующем году число их возросло до 275.

Казалось бы, по горло загруженный текущими делами, Владимир Григорьевич умудряется вести углубленные теоретические исследования, обобщая и анализируя наблюдения и эксперименты, проделанные за годы работы в бакинской нефтяной промышленности. Одна из задач, занимающих Шухова,- создание научной теории сооружения и эксплуатации нефтепроводов. К ее осуществлению он приступает как зрелый мастер, как инженер, уверенный в своих силах. Работа увлекает Владимира Григорьевича, тем более, что никто такой теории пока и не пытался предложить. Перед ним нетронутая область, в которой некому подражать, не у кого заимствовать.

«Несмотря на то, что в Северной Америке существуют нефтепроводы, разводящие миллионы кубических метров нефти на тысячи верст,- пишет в эти годы известный русский ученый С. Г. Войслав,- мы до сих пор не имеем общих положительных выводов для определения течения нефти по длинным трубам при различных ее свойствах и условиях передвижения. Зато мы имеем много практических данных и, главное, по части достоинства и стоимости различных приспособлений, относящихся к устройству нефтепроводов».

Ссылаясь на данные американского инженера Хаупта для железных труб диаметром 4 дюйма, Войслав дает весьма приблизительный подсчет расхода нефти, оговариваясь, что «применение того или иного диаметра труб для нефтепровода должно быть сделано только после обстоятельных исследований местных условий и точного расчета длины и стоимости труб, стоимости их перевозки, стоимости машин и постройки станций, количества и стоимости горючего, расходуемого на действие машин, а главное, того количества нефти, доставку которого вполне гарантирует нефтеносная страна». Условный характер носит и сделанный Воиславом примерный подсчет стоимости постройки длинных нефтепроводов.

Американцы не скрывали того, что «долгая и по-своему примечательная эпопея трубопроводов - это, в основном, история практических работ, проделанных любознательными, но, увы, невежественными людьми, которые… не имели четкого представления, что именно они делают, или как они это делают». Пионер американского нефтепроводного бизнеса Джекоб Вандергрифт назвал разговоры о теории трубопроводов салонной болтовней, добавив: «Вы не можете ответить на… заумные вопросы, пока не построите трубопровод. А построить его вы не сможете без настоящих парней, с ломами, гаечными ключами, захватами, динамитом и запасом смелости. Только это и надо брать в расчет».

Пренебрежение научной стороной дела, точным математическим расчетом обходилось недешево. К примеру, нефтепровод «Колумбия лайн», названный «ключом к подземным сокровищам», был сооружен на поверхности земли в жаркие летние месяцы без учета того, что чугун имеет свойство расширяться при высоких температурах и сокращаться при низких. Когда на холмы Пенсильвании пришла холодная зима, предок американских дальних трубопроводов повел себя, на взгляд многих, более чем странно. Стыки стали распадаться, потоки нефти полились на промерзшую землю. Дальний трубопровод через Аллеганские горы был, наоборот, проложен в середине зимы. С приходом жаркого лета толстостенные железные трубы, собранные без припусков и уложенные вдоль шоссейной дороги, начали расширяться. Нефтепровод стал корчиться и извиваться, словно гигантская змея. Звенья труб загромождали шоссейную дорогу, вырывали с корнем деревья, сносили телеграфные столбы. Мастер, взиравший на эту трагедию, глубокомысленно заметил: «Выходит, парни, мы переборщили- уложили слишком много этих проклятых труб».

Из неприятных случаев был сделан практический вывод - трубы надо прятать в землю на глубину несколько футов. Но поставить сооружение нефтепроводов на научную основу - об этом до Шухова никто не помышлял.

От опыта к теории

«Насколько нам известно, техническая литература почти не рассматривает вопроса об устройстве нефтепроводов под условием их наибольшей экономичности,- говорит Шухов в одной из своих статей тех лет.- Ввиду этого в настоящей статье мы сделаем попытку дать общие формулы задачи проводов в применении их к условиям нашей нефтяной промышленности».

Шухов рассматривает нефтепровод как сооружение, которое состоит из двух основных станций - приемной и сдаточной, соединенных между собой трубами. Чем дальше расстояние между этими станциями, то есть чем длиннее трубы, тем больший напор требуется для того, чтобы жидкость перемещалась по ним. Но удлинить трубы можно лишь до определенного предела. Больше напор, значит, выше давление в трубах. Чтобы труба могла противостоять высокому давлению, стенки ее должны быть толще.

Однако не исключено, считает Владимир Григорьевич, что требования техники вступят в противоборство с экономическим расчетом. Трубы в конце концов могут стать настолько массивными, тяжеловесными, что их изготовление, перевозка, укладка обойдутся непомерно дорого. Вот почему на трубопроводах большой протяженности необходимо устраивать промежуточные насосные станции. Их обязанность - повышать напор в тех местах, где он ниже допустимого предела. Исходя из этих положений, Шухов ставит перед собой цель - математическим путем найти точные соотношения между стоимостью труб разных диаметров и толщиной стенок, дополнительными насосными устройствами для перекачки нефти и нефтепродуктов и т. д. Зная, что существует строгая зависимость между размерами сооружения и стоимостью его эксплуатации, Владимир Григорьевич так определяет задачу проектировщика: «По данному расстоянию и по количеству перекачиваемой жидкости определить размеры всех частей сооружения под тем условием, чтобы ежегодные проценты с затраченного на устройство капитала, сложенные со стоимостью эксплуатации, составляли возможно меньшую величину».

Выражаясь языком нашего времени, задача, которую хочет решить Шухов, сводится к тому, чтобы найти минимум суммы эксплуатационных расходов и капиталовложений на постройку нефтепровода. Какой элемент сооружения определяет этот минимум? Таким элементом, отвечает Шухов, является диаметр трубопровода.

На что опирается Владимир Григорьевич, приступая к решению этой задачи? С одной стороны, на серьезные познания в области теоретической гидромеханики, полученные от Николая Егоровича Жуковского в стенах Технического училища. Но эта отрасль науки формулирует свои положения для идеальной, не существующей в природе жидкости, которой неведомы такие свойства, как вязкость и сжимаемость. С другой стороны, в памяти стоит совершенно конкретный, воплощенный в металл трубопровод Балаханы - Черный город.