Шуховская башня

В 1890-е годы Владимир Шухов изобрел первые в мире гиперболоидные конструкции и металлические сетчатые оболочки строительных конструкций: эта идея была позаимствована из структуры плетёных крестьянских корзин[5]. В книге «Стропила» 1897 года он доказал, что треугольная форма на 20-25 % тяжелее арочной с лучевой решёткой. После этого Шухов оформил ряд патентов на сетчатые покрытия и ажурную башню[6]. Разрабатывая новые конструкции, архитектор стремился не только достичь большей прочности и жёсткости конструкции, но и также лёгкости и простоты за счёт использования как можно меньшего количества строительного материала[7].

Первая сетчатая башня форм была построена для Всероссийской промышленной и художественной выставки в Нижнем Новгороде в 1896 году, после чего куплена фабрикантом Юрием Нечаевым-Мальцовым. По проектам Шухова стали возводиться сооружения в качестве маяков, водонапорных башен, корабельных мачт и линий электропередач[8].

После Октябрьской социалистической революции Шухов не уехал из России, его архитектурные работы остались востребованными в РСФСР[9][10]. После расчистки Москвы от ветхих строений Шухов и его конструкторское бюро участвовали в создании фундаментальных строений: покрытие зданий ГУМа, ЦУМа, Петровского пассажа, гостиницы «Метрополь», Киевского вокзала, Музея изобразительных искусств, завода «Динамо», трамвайного депо и других строений[11][12].

Одной из сетчатых конструкций в форме гиперболоида вращения стала радиоантенная башня на Шаболовке.

Построенная в 1914 году Ходынская радиостанция уже не справлялась с растущим объёмом радиограмм. 30 июля 1919 года Владимир Ленин подписал постановление Совета рабочей и крестьянской обороны, в котором содержалось требование «установить в чрезвычайно срочном порядке в г. Москве радиостанцию, оборудованную приборами и машинами наиболее совершенными и обладающими мощностью», достаточной для обеспечения безопасности страны и постоянной связи с республиками. Сразу же началось проектирование башни под эти цели. Заказчиком выступили ГОРЗы («Государственные объединенные радиотелеграфные заводы»), бывшее Русское общество беспроволочных телеграфов и телефонов (РОБТиТ), национализированное большевиками. В результате проведённого конкурса заказ получила «Строительная контора» Шухова[13][14].

Инженерные таланты Шухова стали востребованы в условиях Гражданской войны на фоне дефицита металла в стране:

Нередко Шухов использовал материалы разобранных конструкций — мостов, заводов. Сложность работы также определялось отсутствием квалифицированных работников после Первой мировой войны, кадры приходилось обучать прямо на стройке[16][17].

Планировавшаяся высота новой башни из девяти гиперболических секций составляла 350 метров (на 15 метров выше Эйфелевой башни, которая принималась во внимание при создании плана) при расчётной массе в 2200 тонн (Эйфелева башня весит 7300 тонн)[19]. Однако в условиях нехватки ресурсов проект пришлось пересмотреть: высота была уменьшена до 148,5 метра, а масса составила 240 тонн. Новый проект был одобрен лично Лениным[20].

Владимир Шухов регулярно вёл дневник, по которому можно отследить историю строения и эволюцию инженерной мысли:

Башня на Шаболовке после аварии, 1921

Строительство башни велось без лесов и подъёмных кранов, на лебёдках. На создание требовалось 240 тонн металла, который был выделен по личному указу Ленина из запасов Военного ведомства[22][23]. Для подъёма использовалось пять деревянных кранов, которые перемещались на верхнюю секцию и помогали поднимать детали[24][25].

Башня составлена из шести секций, расположенных одна над другой. Каждая секция представляет собой самостоятельный гиперболоид, опирающийся на нижестоящий побольше. Монтаж каждой секции проводился внутри контура и поднимался на заданную высоту. Для того, чтобы основание секции прошло, нижний диаметр стягивался, а после протягивания в установленную секцию ослаблялся, стыковался и монтировался[24][25]. Изначальный проект подразумевал, что несущие рёбра, находящиеся в вертикальных сечениях башни, будут соприкасаться с воображаемой поверхностью гиперболоида только в узловых точках, расположенных на горизонтальных поясах гиперболоида[27]. Нижнее опорное кольцо прикреплено к фундаменту анкерными болтами с двух сторон от узловых опорных фасонок[28][29].

Конструкция была собрана правильно, но оборвался трос, на котором поднимали четвёртый ярус, в итоге он упал с 75-метровой высоты и повредил пятую и шестую секции, которые собирались на земле[31]. За этот инцидент Шухов был обвинен в саботаже и приговорен к условному расстрелу с отсрочкой исполнения приговора до конца строительных работ. В процессе строительства подтвердилась настоящая причина аварии — усталость материала, после чего работы возобновились. Также в отчёте об обследовании конструкции башни в 1937 году говорится: «… металл Шуховской башни может быть отнесён к сталям Ст — 1, Ст — 2 и Ст — 3. Образцы имеют завышенное содержание вредных примесей: серы или фосфора, а в некоторых образцах — и того, и другого»[32][33]. Для восстановления третьей секции был использован тот же упавший металл[34].

Параллельно с возведением Шухов вносил коррективы в конструкцию башни[5]. В процессе монтажа была забастовка рабочих из-за плохого питания и задержек оплаты, в остальное время они работали медленно и даже устраивали итальянскую забастовку из-за отсутствия пайка, но в зимние морозы работали вдвое дольше положенного — 7 часов вместо 3,5. Шестая секция была установлена и окончательно закреплена 14 февраля 1922 года, 28 февраля на башню поставили мачту, на чём закончились работы Шухова.

По свидетельствам сына, Владимир Шухов отказался от наград. Обвинение с инженера было снято, а приговор о расстреле отменён[35][36].

Элементы башни, 2007

19 марта на башню установили передатчики радиовещания и началась трансляция радиопередач Московской радиотелеграфной станции[37]. Первой трансляцией был концерт русской музыки с участием Надежды Обуховой и Бориса Евлахова[26]. Мощность дугового генератора на башне составляла 100 кВт, а дальность — 10 тысяч км[36]. Это было мощнее, чем радиостанции Парижа, Нью-Йорка и Берлина[38], можно было связаться со станциями Науэна и Рима[39].

Конструкция Шаболовской башни изнутри, 2006

В 1927 году на месте устаревшей дуговой радиостанции была создана Вторая радиостанция Коминтерна, оборудованная самым мощным на тот момент в Европе 40-киловаттным передатчиком, созданным в Нижегородской радиолаборатории под руководством Михаила Бонч‑Бруевича. Для его антенны Шухову пришлось вносить изменения в конструкцию верха — потребовалась установка дополнительного вылета[40]. Станция стала известна как Вторая радиостанция Коминтерна («Большой Коминтерн»[37], «Новый Коминтерн»[41]), в отличие от первой радиостанции Коминтерна на Вознесенской улице (ныне Улица Радио). Шуховская башня стала также именоваться «Радиобашней Коминтерна»[4].

В 1933—1937 годах помещения радиоцентра на Шаболовке использовалось в качестве опытной лаборатории Научно-испытательного института связи[42], а башня как радиоиспытательная[41].

С 1937-го с башни начали транслировать экспериментальные передачи коротковолнового катодного телевидения. В 1939 году, после строительства телецентра на Шаболовке и установки передатчика телевизионного сигнала на Шуховской башне, с неё состоялась первая в СССР телетрансляция — документальный фильм об открытии XVIII съезда ВКП(б), в этот день передачу в Москве принимало 100 телевизоров типа ТК-1[43]. Дальнейшие телетрансляции с башни велись четыре раза в неделю по два часа[44].

В этом же 1939 году одномоторный почтовый самолёт, летевший из Киева в Москву, не справился с управлением и задел крылом один из тросов Шуховской башни, но она выдержала удар так, что не понадобился ремонт[8][20].

В ноябре 1941 года, когда войска вермахта подошли вплотную к Москве, начальнику Московской телевизионной филиал-лаборатории Министерства связи Александру Щетинину было поручено лично взорвать Шуховскую башню, которая была предварительно заминирована. Невыполнение приказа грозило расстрелом, однако Щетинин дождался отступления войск противника[45].

7 мая 1945 года, накануне вступления в силу акта о капитуляции Германии, с Шуховской башни прошла трансляция первой с начала Великой Отечественной войны телепередачи в Европе[46].

В 1948-м башня была снова переоборудована для перехода на высокочастотное телевидение[40]. Так как итоговая высота Шуховской башни составила 160 метров, долгое время она была самым высоким сооружением в стране[34] до постройки в 1967 году Останкинской телебашни[8]. В 1950-е Шуховская башня стала официальным символом советского телевидения[47], её изображение долгое время использовалось в заставках телепередач, например, «Голубой огонёк». С началом работы телецентра в Останкине все передающие антенны и фидеры с Шуховской башни были демонтированы, однако аппаратно-студийный комплекс телецентра (АСК-2, бывший "Московский телевизионный центр" МТЦ) расположенный у подножья башни, продолжал использоваться для производства телепрограмм.

В 1987 году Шуховской башне был присвоен статус объекта культурного наследия регионального значения. В 1991 году специалисты ЦНИИПСК имени Мельникова сделали заключение об удовлетворительном состоянии башни и произвели её надстройку для размещения нового передающего оборудования,[48][49] установив так называемую 7-ю секцию с широкополосной передающей антенной FM-диапазона.

C 2002 года башня не используется для теле-[50] и радиовещания[48], но находится в пользовании[50] (на балансе, в собственности[48]) Российской телевизионной и радиовещательной сети (РТРС)[50][48], также на ней размещены передатчики сотовой связи.

• Металлические конструкции академика В. Г. Шухова / академик В. П. Мишин. — М.: Наука, 1990. — 112 с. — ISBN 5-02-006546-3.
• Шухова Е. М. Владимир Григорьевич Шухов. Первый инженер России. — М.: Издательство МГТУ им. И. Э. Баумана, 2003. — 368 с. — ISBN 5-7038-2295-5.
• Петропавловская И. А. Летопись инженерной и научной деятельности почётного академика В. Г. Шухова / чл.-корр. РАН Ю. М. Батурин. — М.: Фестпартнер, 2014. — 416 с. — ISBN 978-5-904101-10-7.
• Ковельман Г. М. Творчество почётного академика инженера Владимира Григорьевича Шухова. — М.: Государственное издательство литературы по строительству, архитектуре и стротельным материалам, 1961.
• Петропавловская И. А. В. Г. Шухов — выдающийся инженер и учёный / академики Н. П. Мельников, А. Ю. Ишлинский. — М.: Наука, 1984. — 96 с.
• Шухов В. Г. (1853—1939) / Р. Грефе, М. Гаппоева, О. Перчи. — М.: Мир, 1995. — 192 с. — ISBN 5-03-002917-6.

на англ.яз.

• Elizabeth C. English. Invention of Hyperboloid Structures. — Metropolis & Beyond, 2005.
• Elizabeth Cooper English, Ph. D.,. «Arkhitektura i mnimosti»: The origins of Soviet avant-garde rationalist architecture in the Russian mystical-philosophical and mathematical intellectual tradition", a dissertation in architecture. — University of Pennsylvania, 2000. — 264 p.
• Gössel P., Leuthäuser G., Schickler E. Architecture in the 20th century. — Taschen Verlag, 1990. — ISBN 3-8228-4123-4.

на нем.яз.

• Rainer Graefe, Ph. D., und andere. Vladimir G. Suchov 1853—1939. Die Kunst der sparsamen Konstruktion. — Stuttgart: Deutsche Verlags-Anstalt, 1990. — ISBN 3-421-02984-9. — 192 S.
• Jesberg, Paulgerd. Die Geschichte der Bauingenieurkunst. — Stuttgart: Deutsche Verlags-Anstalt, 1996. — P. 198—9. — ISBN 3-421-03078-2.

на фр.яз.

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

на итал.яз.

• Fausto Giovannardi. Vladimir G. Shukhov e la leggerezza dell’acciaio. — Borgo San Lorenzo, 2007.