Шухов - последний энциклопедист

Введение.

На земле едва ли найдется человек, который смог бы точно назвать количество профессий, которыми в совокупности владеет человечество. Усложнение и специализация производства, появление все новых и новых научных дисциплин, стремительное расширения круга знаний и возможностей выдвигают все больше задач такого масштаба, решить которые возможно лишь в том случае, если им будет без остатка посвящена вся жизнь отдельного человека. И потому, пожалуй, в наше время уже никто в ответ на вопрос о своей профессии не сможет ответить просто «инженер», не прибавив к этому слову уточняющего определения: механик, технолог, строитель, электрик и тому подобное.

Человек, чьи интеллектуальные способности, интересы и деятельность не ограничены одной областью знаний и единственной областью их применения, но и добивающийся ощутимых практических результатов по всем направлениям, называется энциклопедистом. Такой универсализм в самых ярких своих проявлениях подразумевает плодотворное сочетание разных гуманитарных и естественных наук или их направлений, — убедительные результаты в тех или иных точных науках, вместе с вкладом в философию, изобразительное искусство, архитектуру, беллетристику, поэзию, медицину и многие другие направления научного, художественного и сочинительского творчества. Примеров энциклопедизма в истинном смысле этого слова очень мало — редко одна эпоха даёт нескольких сопоставимых обладателей такого дара.

Одним из таких гениев являлся  Владимир Григорьевич Шухов — поистине удивительный человек, сочетавший в себе черты ученого-энциклопедиста с чистой деловой складкой практика.

Диапазон творческих интересов  Шухова был поразительно широк. Нефтепереработка, теплотехника, гидравлика, судостроение, военное дело, реставрационная наука - во всех этих областях он сделал фундаментальные изобретения, создал технологии и конструкции, ставшие прорывом в будущее.

Биография В. Г. Шухова.

 

Детские годы и образование

Владимир Григорьевич  Шухов родился 16 (28) августа 1853 года в небольшом и тихом провинциальном городе Грайвороне, тогда Белгородского  уезда Курской губернии. Его отец, Григорий Петрович Шухов, происходил из рода, в котором на протяжении многих поколений мужчины были офицерами  русской армии. Он закончил юридический  факультет Харьковского университета, считавшегося после Петербургского, Московского и Киевского одним  из лучших. Благодаря своему образованию, решительному и твердому характеру, честности, трудолюбию и обаянию  Григорий Петрович довольно быстро сделал блестящую карьеру. Уже в 29 лет  он был произведен в титулярные советники  и получил бронзовую медаль на Владимирской ленте в память о  Крымской войне 1853-1856 гг. Еще через  восемь лет Григория Петровича переводят  на работу в Петербург, где вскоре он производится в надворные советники. О своем происхождении сам  Шухов рассказывал так: "Мой  пращур был вольный штатский человек, мобилизованный на войну со шведами. За храбрость в бою под Полтавой Петр Великий пожаловал его дворянством".

Из военной среды происходила  и мать В.Г.Шухова Вера Капитоновна  Пожидаева - женщина весьма незаурядная, согласно семейным преданиям, отличавшаяся энергией и интуицией, переходившей порой в дар ясновидения. Детство  В. Г.Шухова прошло в курском имении матери.

    В 1864 году, в одиннадцатилетнем возрасте, Володя Шухов поступил в Петербургскую гимназию. Где он учился до этого, доподлинно неизвестно, скорее всего, в Курской гимназии. В гимназии Владимир занимался хорошо и проявил способности к точным наукам, особенно к математике. Однажды на уроке он доказал теорему Пифагора способом, который сам придумал. Учитель отметил оригинальность              доказательства, но поставил двойку за отступление от догмы.

Гимназию Владимир закончил в 1871 году с блестящим аттестатом. Выбор профессии был однозначным. Кроме выдающихся математических способностей, у Володи Шухова была уже к той  поре мечта стать инженером, практической деятельностью способствовать развитию России, процветанию своей страны.

По совету отца Владимир поступает в Московское Императорское  Техническое училище. МИТУ в те годы было учебным заведением, где предоставляли  возможность получить фундаментальную  физико-математическую подготовку, приобрести глубокие знания по другим теоретическим  дисциплинам и одновременно овладеть прикладными ремеслами, столь необходимыми инженеру-практику. Выдержав вступительные  экзамены в Училище, Владимир Шухов  был зачислен в «казеннокоштные  воспитанники» и жил самостоятельно, изредка навещая родителей, которые в то время жили в Варшаве.

Учиться в Училище было непросто, атмосфера здесь царила тяжелая: строгий режим, казарменная  дисциплина, ущемление элементарных прав. Но строгости побуждали к  прилежной и добросовестной учебе. От воспитанников требовали отличного  усвоения основ физико-математических знаний, на основе которых инженер  имеет все для своего дальнейшего  самостоятельного роста. Приученный родителями к самостоятельной и скромной жизни, Владимир Шухов упорно занимался физикой и математикой, работал в читальном зале, чертежной, столярной и слесарной мастерских. Успехи В. Шухова заметили и оценили по достоинству его преподаватели по Училищу, известные ученые: доцент по кафедре аналитической механики Н. Е. Жуковский, профессор по кафедре математики А. В. Летников, почетный член педагогического совета академик П. Л. Чебышев, который прославился своими работами по теории чисел, теории вероятностей, теоретической механике.

В 1876 году В. Шухов с отличием и золотой медалью заканчивает  Училище. В знак признания его  выдающихся способностей он был освобожден от защиты дипломного проекта.

Поездка в США

 

Академик П. Л. Чебышев  делает молодому инженеру-механику лестное  предложение о совместной научной  и педагогической работе в университете. Однако Шухов отказывается от предложения, и в составе научной делегации в порядке поощрения командируется Советом Училища для ознакомления с достижениями промышленности в Америку, на Всемирную выставку, проводимую в честь празднования столетия независимости Соединенных Штатов.

Поездка в Соединенные  Штаты сыграла определяющую роль в жизни В. Г. Шухова. На выставке он познакомился с Александром Вениаминовичем Бари, который уже несколько лет  жил в Америке, участвовал в строительстве  Главного и других зданий Всемирной  выставки, заведуя всеми «металлическими  работами», за что получил Гран-При  и золотую медаль. Именно А. В. Бари принимал российскую делегацию в  Америке, оказывал ей помощь в знакомстве со страной и с выставкой, помогал  в закупке оборудования, инструментов и образцов изделий для мастерских технического училища.

Служебная карьера.

Вернувшись из Америки  в 1877 году, В. Г. Шухов поступил на работу в чертежное бюро Управления Варшавско-Венской  железной дороги в Петербурге. После  ярких впечатлений от заокеанской  поездки начались серые будни, работа над чертежами железнодорожных  насыпей, станционных зданий, локомотивных депо. Эти навыки в последующем  весьма пригодились, но работа без возможности  творчества угнетала. Под влиянием друга семьи Шуховых, хирурга Н. И. Пирогова, он поступает вольнослушателем в Военно-медицинскую академию.

Оценив творческий потенциал В. Г. Шухова еще в Америке, А. В. Бари пригласил его принять руководство отделением фирмы в Баку – новом центре быстро развивающейся российской нефтяной промышленности. В 1880 году А. В. Бари основал в Москве свою строительную контору и котлостроительный завод, пригласив В. Г. Шухова на должность главного конструктора и главного инженера. Так начался плодотворный союз блестящего менеджера и фантастически талантливого инженера. Он продолжался 35 лет и принес России огромную пользу.

В 1880 году В. Г. Шухов впервые  в мире осуществил промышленное факельное  сжигание жидкого топлива с помощью  изобретенной им форсунки, позволявшей  эффективно сжигать и мазут, считавшийся  ранее отходом нефтепереработки. Молодой инженер произвел расчеты  и руководил строительством первого  в России нефтепровода от Балаханских  нефтепромыслов до Баку. В 1891 году В. Г. Шуховым разработана и запатентована  промышленная установка для перегонки  нефти с разложением на фракции  под воздействием высоких температур и давлений; установка впервые  предусматривала осуществление  крекинга в жидкой фазе.

 

 

Основные сферы  деятельности В. Г. Шухова

• Шуховская башня на Шаболовке в Москве
• 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 тыс. 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.         

 

Развитие нефтяной отрасли и тепловых машин

Владимир Григорьевич  Шухов автор проекта и главный  инженер строительства первого  российского нефтепровода Балаханы — Чёрный Город, 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. 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. 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.

                  

 

 

 

 

 

 

 

Установка В. Г. Шухова для  термического крекинга нефти

Старинный клёпаный нефтяной резервуар Шухова на железнодорожной  стации города Владимира

Крекинг-установка системы  В.Г.Шухова

Создание строительных и инженерных конструкций

В. Г. Шухов является изобретателем  первых в мире гиперболоидных конструкций и металлических сетчатых оболочек строительных конструкций. 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. 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).