Эта история началась весной 1900 года. Партия ловцов губок с греческого острова Родос возвращалась домой из своих традиционных мест промысла у побережья Северной Африки. Неожиданно налетел сильный шторм. В поисках спасения рыбаки бросили якорь у небольшого скалистого острова Антикитира, лежащего северо-западнее Крита. В этих местах попадается довольно редкий черный коралл, и когда шторм успокоился, ныряльщики решили, пользуясь случаем, попытать счастья.
История сохранила имя человека, сделавшего эту удивительную находку – Элиас Стадиатос. Именно он, опустившись на глубину около 200 футов, неожиданно увидел на дне… остатки большого древнего корабля!
Заинтересовавшись, ныряльщик приблизился к нему. Корабль был сильно разрушен. Среди деревянных обломков лежали какие-то поросшие водорослями огромные валуны. А когда рыбак раздвинул остатки палубного настила, то с ужасом увидел перед собой груду мертвых женских тел…
Испуганный ныряльщик пулей выскочил наверх. Когда товарищи сняли с него водолазный шлем, он, еще не придя в себя, смог лишь выдавить: «Там лежит куча мертвых голых женщин!»
Однако все было отнюдь не так ужасно, как показалось в первый момент Стадиатосу. «Мертвыми голыми женщинами» оказались… замечательные мраморные античные статуи! Затонувший у берега Антикитиры корабль оказался буквально набит сокровищами: он вез на своем борту мраморные и бронзовые статуи, выполненные в полный человеческий рост, золотые драгоценности, металлическую и керамическую посуду, роскошную мебель, амфоры, в которых, по-видимому, когда-то находилось вино. Это было римское торговое судно водоизмещением около 300 тонн. Неясно, что заставило его капитана приблизиться к каменистому берегу: стремился ли он избежать встречи с пиратами, или рассчитывал под защитой острова укрыться от начавшегося шторма? Как бы то ни было, он принял неправильное решение: подхваченный течением, его корабль налетел на прибрежные рифы и пошел на дно. Богатые заказчики в Риме так и не дождались драгоценного груза…
Капитан Кондос, начальник партии, сообщил о находке властям. Летом следующего года ныряльщики вновь вернулись на Антикитиру – на этот раз в сопровождении ученых из Национального музея Афин. Экспедиция проработала на потерпевшем крушение судне вплоть до сентября 1901 года, до начала осенних штормов.
Десять водолазов, сменяя друг друга, поднимали со дна моря все новые и новые находки. «Огромные валуны», которые видел Стадиатос, оказались прекрасными амфорами. Все предметы, пролежавшие на морском дне около двух тысяч лет и густо облепленные водорослями и ракушками, находились в очень тяжелом состоянии: мраморные статуи были источены моллюсками, бронза разъедена коррозией, деревянные части сожрал вездесущий средиземноморский червь тередо. Когда ныряльщики поднимали на поверхность очередной предмет, ученые в первый момент даже не сразу могли определить, что это такое. Пока их главной задачей было спасение и консервация уникальных находок. И лишь много позже отреставрированные мраморные и бронзовые статуи заняли наконец свое место в галереях, драгоценности – в музейных витринах.
Только спустя восемь месяцев у сотрудников афинского Национального музея наконец дошли руки до покрытого толщей плотных зеленых окислов странного предмета, поднятого с борта затонувшего судна. Несомненно, это была бронза. Но распознать, что именно представляют собой эти спекшиеся, позеленевшие куски металла, было невозможно. И лишь по мере того, как ученые постепенно удаляли наслоения, перед ними начали вырисовываться очертания необыкновенного механизма – самого удивительного из всего того, что когда-либо было изготовлено мастерами Древней Греции…
Это была сложная система взаимосвязанных бронзовых зубчатых колес. Они размещались в небольшом деревянном ящике – размером чуть больше коробки из-под обуви. На внешней стороне механизма были помещены бронзовые диски с делениями. Когда-то ящик аккуратно закрывался дверцами, прикрепленными на бронзовых петлях и защищавшими диски от повреждений. Почти на всех поверхностях – дисках, коробке, дверцах – сохранились греческие надписи. Часть из 20 зубчатых колес была эксцентрически установлена на вращающийся круг и образовывала очень сложный механизм, который, вероятно, должен был функционировать как своего рода дифференциальная система. Однако приспособлений подобной сложности не существовало в Европе вплоть до 1575 года!
В совокупности загадочное устройство напоминало нечто среднее между часовым механизмом и астролябией – угломерным инструментом, в Средние века и вплоть до XVIII столетия применявшегося моряками и астрономами для определения широты и долготы. Но ничего подобного в древности попросту не могло быть! Неудивительно, что с самого начала вокруг необычного механизма с Антикитиры разгорелись яростные споры.
Многие ученые настаивали на том, что механизм слишком сложен и вряд ли имеет отношение к затонувшему кораблю, который, судя по найденным на нем гончарным изделиям, датируется I веком до н. э. «Почему мы вообще считаем, что этот механизм – древний? – говорили они. – Может быть, бронзовые детали принадлежат какому-то более позднему устройству?» Кто-то из скептиков даже предположил, что загадочный инструмент представляет собой обыкновенную астролябию, которую какой-нибудь средневековый мореплаватель случайно уронил в море – прямо на то место, где лежал затонувший античный корабль…
Эта гипотеза выглядела даже более невероятной, чем предположение о том, что создателями загадочного механизма были все-таки сами древние греки. Ведь, строго говоря, что препятствовало им сделать это? Давно признано, что к I столетию до н. э. греки не были «новичками» в астрономии и математике: наоборот, они достигли в этих областях немалых высот. Многие из созданных ими устройств, известных нам по письменным источникам, отличались немалой изобретательностью. Грекам был известен принцип зубчатой передачи; правда, они использовали его только в относительно простых случаях. Даже самые сложные механические устройства, описанные в трудах Герона Александрийского и Витрувия, содержали только простую зубчатую передачу. Однако теоретически ничто не препятствует тому, что греки, зная этот принцип, могли изобрести и дифференциальный механизм…
В 1951 г. антикитирской загадкой заинтересовался профессор Йельского университета Дерек де Солла Прайс. На протяжении последующих 20 лет он скрупулезно изучал сохранившиеся детали, пытаясь воссоздать первоначальный облик таинственного устройства и понять его истинное назначение. Это было настоящее расследование, и итоги его оказались не менее сенсационны, чем сама антикитирская находка.
Кому принадлежит «авторство» загадочного механизма? Древним грекам? Но что мы вообще знаем о греческой науке I столетия до н. э.? Откуда и куда мог идти со своим загадочным грузом затонувший у побережья Антикитиры корабль? Когда именно он затонул? Бессмысленно было начинать расследование, не ответив сперва на эти вопросы. Несомненно, что кончик путеводной ариадниной нити таился среди находок, сделанных на борту затонувшего судна.
По просьбе Прайса сотрудница афинского Национального Археологического музея Глэдис Вайнберг сделала повторную, более точную экспертизу амфор и других гончарных изделий, когда-то составлявших груз затонувшего корабля. Как оказалось, они были изготовлены около 65 г. до н. э. (с погрешностью плюс-минус 15 лет) где-то в области островов Родос и Кос, расположенных в юго-восточной части Эгейского моря, у побережья Малой Азии. Корабль, который их вез, как уже говорилось, был римским; для морского путешествия из Родоса в Рим не требуется заход в порты материковой Греции – перед мореплавателями лежит прямой путь вдоль северного побережья Крита. Как раз мимо острова Антикитира…
Итак, Родос. Отправная точка маршрута. Остров-государство, обладатель сильнейшего флота в Восточном Средиземноморье. Один из богатейших и значительнейших центров Древней Греции. И… крупнейший научный центр Античности!
С Родосом связаны имена многих великих ученых Древней Греции, и прежде всего – астрономов. Знаменитый Гиппарх Родосский (Гиппарх из Никеи, род. ок. 180 или 190 г. до н. э. – ум. в 125 г. до н. э.) стал одним из основоположников античной астрономии. Он первым сумел определить практически точное (с очень незначительной погрешностью) расстояние от Земли до Луны, продолжительность лунного месяца, составил каталог 850 неподвижных звезд, видимых невооруженным глазом, ввел понятие координат, открыл явление солнечной прецессии. На Родосе жил и работал другой великий астроном античности – Гемин Родосский (I в. до н. э.), автор книги «Введение в явления природы, или элементы астрономии», которая стала одним из лучших астрономических сочинений древности. Главой философской школы на Родосе был знаменитый Посидоний (Посидоний из Апамеи, ок. 135—51 гг. до н. э.), учитель Цицерона, философ-стоик, работы которого охватывали все стороны знания и дали завершающую форму античной натурфилософии. Римский историк Страбон считал Посидония вторым после Аристотеля величайшим мудрецом Древней Греции.
Но почему астрономические знания расцвели таким пышным цветом именно на Родосе?
Это островное государство издавна играло роль важного пункта морской торговли между Восточным Средиземноморьем, побережьем Малой Азии и материковой Грецией. Мощь Родоса неуклонно росла. Постепенно к нему полностью перешла важная функция охраны торговых путей. Свои материковые владения родосцы превратили в цепь неприступных крепостей, а собственные гавани обезопасили, создав на противолежащем малоазийском берегу, в Лориме, сильную военную гавань с арсеналами и доками. Столицу островной республики – город Родос – фактически заново выстроил знаменитый греческий архитектор Гипподам, строитель не менее знаменитой Александрии Египетской.
«Город родосцев, – пишет Страбон, – лежит на восточной оконечности острова Родос; в отношении гаваней, дорог, стен и прочих сооружений он настолько выгодно отличается от прочих городов, что я не могу назвать другого приблизительно равного или тем более несколько лучше его. Удивительно также… то заботливое внимание, которое они уделяют… флоту, благодаря которому они долгое время господствовали на море, уничтожили пиратство и стали друзьями римлян и всех царей, приверженцев римлян и греков… Что касается якорных стоянок, то некоторые из них были скрыты и вообще недоступны народу; и всякому, кто их осматривал или проникал внутрь, было установлено наказание смертью. Здесь, как в Массалии и Кизике, все, что имеет отношение к архитекторам, изготовлению военных орудий и складов и прочего, служит предметом особой заботы и даже в большей степени, чем где бы то ни было».
Присущая родосцам особая забота о флоте, об «изготовлении военных орудий, складов и прочего», о чем пишет Страбон, стала причиной появления целой серии удивительных изобретений, сделанных родосскими учеными и инженерами. Родосские ученые изобрели самое страшное оружие древнего мира – «греческий огонь» и вооружили им родосский флот. На носах родосских кораблей были установлены катапульты, метавшие сосуды с этой адской смесью в неприятеля. Во многом благодаря этому изобретению Родос к 190 г. до н. э. стал главенствующей силой на море.
Помимо «греческого огня», родосцам, по-видимому, принадлежит пальма первенства в создании автоматического оружия. Во всяком случае, изобретенную ими автоматическую катапульту – полибол (polybolos) – ничем иным, как пулеметом, не назовешь. Филон Византийский описывает полибол как катапульту, которая могла стрелять без необходимости перезарядки: снаряды подавались с помощью хитроумно устроенной цепной передачи. Правда, по словам Филона, этот «пулемет» был эффективен только на близком расстоянии. Однако похоже, что родосцы, на которых ссылается в данном случае Филон, просто поспешили «отвести глаза» приезжему ученому: вряд ли бы они стали строить сложную, но бесполезную вещь. А разглашать все свои секреты они явно не собирались… Как бы то ни было, за Родосом долгие годы сохранялась слава обладателя самых сложных военных, военно-морских и строительных технологий.
Именно на Родосе был искусно отлит из бронзы знаменитый Колосс Родосский – одно из семи чудес Древнего мира. Знаменитые полководцы Деметрий и Митридат V Понтийский были вынуждены с позором отступить от стен Родоса: их воины в панике бежали перед грозными метательными машинами родосцев… Родос успешно сопротивлялся и попыткам могущественного Рима установить свою власть над островом, вплоть до 43 г. до н. э. оставаясь последним греческим демократическим государством, сохранявшим свою независимость.
На рубеже эр самые лучшие во всем Средиземноморье корабли строились на верфях Родоса. Полибий, Страбон и Аристид свидетельствуют о поистине легендарной скорости родосских кораблей и об удивительных навигационных способностях их кормчих. Они единственными в Средиземноморье умели безошибочно прокладывать курс в ночном море и сохранять связь друг с другом ночью или в тумане. В 88 г. до н. э. родосский адмирал Дамагорас на закате дня напал со своими кораблями на неприятельский флот, вставший на якорь. Нанеся противнику значительный урон, родосцы буквально растворились в темноте, и, совершив долгий ночной марш, вернулись на рассвете в свою гавань. При этом ни один корабль не потерялся в ночи и не отстал!
Теперь становится понятно, почему именно Родос стал признанным центром античной астрономии: искусство навигации немыслимо без астрономии! Может быть, здесь даже имелось некое подобие военно-морской обсерватории, финансируемой государством? Может быть, в удивительных астрономических и технических познаниях родосцев и следует искать истоки происхождения загадочного механизма с Антикитиры? Кстати – а что все-таки он из себя представляет? И для чего был предназначен? Неужели это действительно древняя астролябия?
Кое-что было ясно с самого начала. О том, что загадочный инструмент предназначался для астрономических наблюдений, свидетельствовали надписи на бронзовых деталях. Так, наиболее полная из надписей представляла собой отрывок парапегмы – астрономического календаря, подобного тому, что составил Гемин Родосский около 77 г. до н. э. Может быть, механизм с Антикитиры представлял собой планетарий – «астрономическую сферу», имитировавшую движения небесных светил? Известно, что впервые такой планетарий сконструировал великий математик и изобретатель древности Архимед из Сиракуз (ок. 287–212 гг. до н. э.). Знаменитый римский оратор и правовед Цицерон писал, что полководец Марцелл ценил планетарий Архимеда выше любой другой добычи, захваченной римлянами в 212 г. до н. э. в Сиракузах. Может быть, именно механизм Архимеда (высказывалась и такая мысль!) найден среди обломков затонувшего у Антикитиры корабля?
Однако вот другое свидетельство того же Цицерона (106—43 гг. до н. э.): его друг и наставник, философ Посидоний «недавно сделал глобус, который при вращении показывает движение Солнца, звезд и планет днем и ночью точно так, как они появляются на небе». Но ведь великий мудрец Посидоний жил на… Родосе!
Итак, «глобус, который при вращении показывает движение Солнца, звезд и планет днем и ночью точно так, как они появляются на небе…» Это, по-видимому, нечто вроде тех самых «астрономических сфер», о существовании которых упоминают Плутарх, Овидий и другие римские авторы. Однако механизм с Антикитиры выглядел намного более сложным, чем простая геометрическая модель Солнечной системы.
Несколько лет потребовалось ученым на то, чтобы воссоздать первоначальный облик загадочного механизма. По многу раз бронзовые диски, колеса и пластины приходилось переставлять с места на место, пристраивать так и сяк, ломая голову над их предназначением. Некоторые детали оказались раздавленными, другие прочно «скипелись» воедино и разъединить их стоило большого труда. Постепенно, однако, большинство деталей заняли свои первоначальные места. Выяснилось, что в руках ученых оказалась намного более полная часть устройства, чем это считалось ранее. Полная картина всей системы остается не вполне ясной, но принцип действия в общих чертах выглядит понятным.
Главным элементом механизма был набор зубчатых колес, установленных на бронзовой пластине. Вращение всех частей обеспечивалось осью, которая проходила через кожух устройства и вращала шестеренку (к сожалению, мы не знаем, приводилась ли она в движение автоматически или вручную). Та приводила в действие большое ведущее колесо с четырьмя спицами, которое было связано с двумя меньшими по размерам зубчатыми колесами, расположенными соответственно вверху и внизу пластины и соединенными осями с механизмами на другой стороне пластины. На той стороне система зубчатых механизмов, проходя через эпициклически вращающийся круг, переходила в конечном счете в набор валов, которые приводили в действие указатели на дисках-циферблатах, закрепленных на кожухе. Когда главная ось приходила в движение, указатели начинали с различными скоростями перемещаться вдоль соответствующих шкал.
На кожухе устройства располагались три бронзовых диска-циферблата – один на передней и два на оборотной части. Передний циферблат имел две шкалы. На одной вырезаны названия знаков Зодиака; другая нанесена на подвижное кольцо и показывает двенадцать месяцев года. Обе шкалы тщательно размечены в градусах (средняя погрешность составляет не более четверти градуса!). Передний циферблат точно подогнан под размеры главного ведущего зубчатого колеса, которое управляло положением указателя посредством эксцентрического барабана. Ясно, что эта шкала показывала ежегодное движение Солнца в Зодиаке. С ее помощью и с помощью знаков на календарной пластинке-папарегме можно было также отмечать восход и заход ярких звезд и главных созвездий в течение года. Один оборот главного колеса соответствовал солнечному году, а маленькие колеса показывали положение Солнца и Луны и восход и заход звезд.
Диски-циферблаты, расположенные на задней части кожуха, более сложны и их назначение менее ясно. Нижний имел три подвижных кольца, верхний четыре. На каждое кольцо нанесена небольшая дополнительная шкала, похожая на «секундный» циферблат часов. Каждый из дисков по кругу с интервалом в 6 градусов размечен линиями, а между линиями выгравированы надписи и цифры. Надписи на нижнем циферблате можно перевести как «Луна, сколько часов; Солнце, сколько часов»; возможно, эта шкала отмечала главные стадии Луны и время ее восхода и захода. На верхнем циферблате надписей намного больше; вероятно, он предназначался для регистрации движения пяти планет, известных грекам, – Меркурия, Венеры, Марса, Юпитера и Сатурна.
Все металлические части механизма изготовлены из единого листа бронзы толщиной около 2 мм; ни одна из деталей не была отлита или вырезана из другого металла. Похоже, что изготовитель использовал лист, сделанный намного ранее – ведь однородные металлические пластины хорошего качества были в то время весьма редки и дороги. Зубья всех колес механизма имеют одинаковый угол (60°) и размер, так что каждое колесо могло легко зацепиться с любым другим. Имеются признаки, что механизм ремонтировался по крайней мере дважды: была исправлена спица ведущего колеса, а в одном из малых колес заменен сломанный зуб. Это указывает на то, что машина довольно долгое время находилась в практическом использовании!
Некоторые из технических особенностей механизма особенно интересны. Так, подвижное кольцо с шкалой на переднем циферблате потребовалось потому, что древнеегипетский солнечный календарь, не знавший понятия «високосный год», был короче астрономического года на 1/4 суток. Нетрудно рассчитать, что за 4 года разница между астрономическим и египетским годами составляла уже сутки, а за 120 лет – месяц. Таким образом шкалу с обозначением месяцев года необходимо было дополнительно регулировать.
Шкала переднего циферблата застыла на отметке 13,5 градуса. Легко вычислить, что этот поворот шкалы соответствует 80 г. до н. э. или на 120 лет раньше или позже этой даты. Но 200 г. до н. э. – слишком ранняя, а 40 г. н. э. – слишком поздняя дата; с этим не согласуются все другие известные факты, связанные с крушением римского корабля у побережья Антикитиры. Следовательно, если подвижное кольцо не перемещалось от своего последнего положения, то оно было установлено в 80 г. до н. э. А если нулевая отметка шкалы месяцев, регулирующая положение подвижного кольца в случае случайного поворота, тоже стоит на своем прежнем месте, то в этом случае можно сделать еще более точный вывод. Нулевая отметка расположена точно на расстоянии в полградуса от нынешнего положения шкалы. Это означает, что отметка была сделана за два года перед ее установкой. Таким образом, механизм был изготовлен в 82 г. до н. э., использовался в течение двух лет, а затем попал на борт римского торгового судна, затонувшего у побережья Антикитиры!
По всей видимости, устройство из Антикитиры представляло собой «календарную машину», призванную автоматизировать систему циклических отношений. Эта теория циклов лежала в основе вавилонской астрономии, которая была заимствована эллинистическим миром в последних столетиях до н. э.
Расцвет вавилонской математической астрономии приходится на V–III в. до н. э. В это время существовали знаменитые астрономические школы в Уруке, Сиппаре, Вавилоне, Борсиппе. В те годы знаменитый вавилонский астроном Набу-риманни (Набуриан, ок. 500 г. до н. э.) разработал систему вычисления лунных фаз, а другой выдающийся ученый, Кидинну (Киден, ок. 380 г. до н. э.), установил истинную продолжительность солнечного года и еще до Гиппарха открыл явление солнечной прецессии. Вавилонские астрономы и математики создали лунный календарь, им принадлежит идея деления окружности на 360 градусов, градуса – на 60 минут, минуты – на 60 секунд. Еще в середине XVII в. до н. э. они сумели составить таблицы фаз планеты Венеры – настолько точные (ошибки в измерении угловых величин не превышают долей секунды!), что с их помощью современным ученым удалось установить абсолютную хронологическую шкалу эпохи Старовавилонского царства (2003–1595 гг. до н. э.)! Неясным, правда, остается то, каким образом безо всякой оптики вавилонские звездочеты сумели добиться столь высокой точности.
Большую роль в передаче грекам вавилонских астрономических знаний сыграла школа, основанная около 270 г. до н. э. вавилонским ученым Беросом на… соседнем с Родосом острове Кос, входившем в состав Родосской морской державы. Так вот где кроются истоки удивительных астрономических знаний родосцев – они имели прямой доступ к вавилонской математической астрономии, уровень которой во многих отношениях не уступал уровню Европы эпохи раннего Возрождения!
Греческие астрономы использовали древнеегипетский солнечный календарь, дополнив его, однако, такими важными заимствованиями из вавилонского лунного календаря, как семидневная неделя, деление часа на 60 минут, а минуты на 60 секунд. Позже эти принципы были использованы в юлианском календаре, созданном в 46 г. до н. э. по инициативе Юлия Цезаря. Юлианский календарь лежит в основе календарной системы, которой пользуется сейчас большинство стран мира.
Вселенная греков была геоцентрической. В своих расчетах движения астрономических тел греческие ученые использовали сложные модели, основанные на эпициклах, при которых каждое тело описывает круг (эпицикл) вокруг точки, которая непосредственно перемещается по кругу вокруг Земли. Механизм с Антикитиры воспроизводит движения Солнца и Луны точно по эпициклической модели, изобретенной Гиппархом, а планет Меркурий и Венера – по эпициклический модели, созданной древнегреческим астрономом и математиком Аполлонием Пергским (ок. 260 – ок. 170 гг. до н. э.), учеником Евклида, разработавшим теорию эпициклов для объяснения видимого движения планет (обе эти модели были впоследствии, во II столетии н. э., включены в систему Клавдия Птолемея). Антикитирское устройство, возможно, было способно предсказывать положения известных астрономических тел для любой даты с высокой степенью точности, используя бронзовые указатели на циферблате с созвездиями Зодиака, расположенными по краю круга.
Гиппарх, Гемин, Посидоний… Эта талантливейшая троица с Родоса если не приложила непосредственно руку к созданию механизма с Антикитиры, то, по крайней мере, заложила прочный фундамент для этого. Сегодня механизм с Антикитиры нередко сравнивают с аналоговым компьютером, хотя это сравнение, конечно, неуместно – ведь мы же не называем компьютером логарифмическую линейку! Механизм с Антикитиры более сходен с астрономическими часами, которые создавались в Европе во времена Ренессанса (например, часы на Староместской площади в Праге). Однако изобретение родосских ученых опередило свое время на полторы тысячи лет! Этот промежуток заполняют «календарные машины» с зубчатыми колесами – правда, менее сложные, чем механизм с Антикитиры, – известные в VII–XIII вв. в арабском мире.
Один из таких календарей, сконструированный астрономом Абу Саидом аль-Сиджи, показывал фазы Луны и движение Солнца по отношению к знакам Зодиака. Подобные механизмы описаны знаменитым астрономом Аль-Бируни в 1000 г. Арабские и древнегреческие устройства имеют так много общих точек, что кажется ясным, что они происходят от одной общей традиции: те же самые зубчатые колеса, зубья которых имеют угол в 60 градусов; колеса установлены на осях квадратного сечения; общая геометрия расположения всех деталей механизма… Похоже, что механизм с Антикитиры демонстрирует часть большого корпуса знаний, утерянных европейцами, но ставших известным арабам. Скорее всего, эти знания восходят к одному общему (родосскому? Или еще более древнему – вавилонскому?) корню. Из арабского мира эти знания позже попали в средневековую Европу, где легли в основу всех последующих изобретений в области часовых механизмов. Так что нельзя считать простым совпадением то, что механизм с Антикитиры походит на современные механические часы!
Неясной, правда, остается цель создания антикитирского устройства. Может быть, оно служило научным прибором, или просто роскошной игрушкой для богатых бездельников, а может быть, это был своеобразный «астрологический компьютер», призванный облегчить составление гороскопов. Неясно и то, сколько было построено таких приборов. Может быть, механизм с Антикитиры существовал всего в единственном экземпляре? Два года он прослужил на Родосе. Потом им заинтересовался кто-то из богатых римлян. Ящик с зубчатыми колесами погрузили на судно и отправили в Рим. Однако посылка не дошла до адресата. Зато она дошла до его далеких потомков, заставив их немало поломать головы и удивиться умениям и знаниям своих предков.
Может ли металл быть… прозрачным? Не спешите говорить «нет». Оказывается, китайские мастера еще две с половиной тысячи лет назад доказали, что может!
Китай – страна чудес. Эту истину лишний раз подтверждают «волшебные зеркала», которые принадлежат к числу удивительнейших предметов, созданных за всю историю человечества. Мы знаем, что они существовали уже в V веке, хотя точное время их появления неизвестно. В книге «История древних зеркал», относящейся примерно к VIII в., раскрывался их секрет и описывался способ их изготовления, но, к великому сожалению, эта книга была утрачена, по-видимому, еще тысячу лет назад.
Что же представляет собой «волшебное зеркало»? Его оборотная сторона покрыта отлитыми из бронзы рисунками и иероглифами, а иногда и тем и другим. Выпуклая отражающая сторона отлита из светлой бронзы, отполированной до блеска. При разном освещении, если держать зеркало в руке, оно ничем не отличается от обычного.
Однако под яркими солнечными лучами через его отражающую поверхность можно «смотреть насквозь» и видеть узоры и иероглифы на оборотной стороне. Каким-то таинственным образом массивная бронза становится прозрачной! Этим и объясняется китайское название «волшебных зеркал» – «зеркало, пропускающее свет».
Но ведь ни один металл не может быть прозрачным! Следовательно, в технологии изготовления зеркал была какая-то хитрость, долгие годы сбивавшая с толку специалистов. После того как в 1832 г. «волшебные зеркала» привлекли к себе внимание на Западе, десятки видных ученых пытались раскрыть их тайну. Даже самые ранние из дошедших до нас объяснений, которые пытались дать китайцы, – это всего лишь различные предположения.
Лишь спустя сто лет после появления в Европе первой публикации, посвященной тайне «волшебных зеркал», в 1932 г. английский физик Уильям Л. Брэгг выдвинул убедительную теорию их создания. Дело было в том, что блестящие, полированные поверхности зеркал имеют незаметные для глаза незначительные отклонения. Дж. Нидем, известный английский ученый из Кембриджа, более полувека посвятивший изучению истории китайской науки и техники, так рассказывает об экспериментах, проведенных европейскими исследователями:
«Тщательное и всеобъемлющее исследование с помощью оптических опытов показало, что «волшебные зеркала» репродуцировали узор задней стороны благодаря очень незначительным выпуклостям на их поверхности: более толстые части оказались слегка более плоскими, чем тонкие части, и даже иногда несколько вмятыми».
Отражающая сторона зеркала с узором на тыльной части отливалась плоской, а выпуклость образовывалась позднее, когда с помощью шлифовального инструмента сглаживались неровности. Затем поверхность полировалась для придания ей блеска. В результате вызываемого этим сильного давления тонкие участки поверхности становились более выпуклыми, чем толстые. Наконец, накладывавшаяся на поверхность ртутная амальгама создавала дополнительное давление, что приводило к выпячиванию отдельных более тонких частей. В результате на участках, соответствующих иероглифам, на оборотной стороне зеркальной поверхности образовывались вмятины, но они были настолько малы, что оставались незаметными. А когда зеркало отражало на стену яркий солнечный свет с получающимся в результате увеличением всего узора, возникал эффект репродуцирования узоров, как бы проходящих сквозь массивную бронзу под действием световых лучей. Как сказал разгадавший эту тайну Уильям Л. Брэгг, «они становятся видимыми только благодаря эффекту, производимому увеличением изображения».
Это открытие Дж. Нидем по праву назвал «первым шагом на пути к изучению мельчайшей структуры металлических поверхностей».
Каким образом китайцам около тысячи лет назад удалось создать повозку-компас, путешествуя на которой, седоки могли безошибочно ориентироваться по сторонам света? Причем речь здесь не идет об обычном магнитном компасе. Все гораздо сложнее: возможно, мы имеем дело с одним из первых кибернетических устройств, изобретенных человеком.
Среди механизмов, изобретенных китайцами, имелись две необыкновенные повозки. Одна из них была снабжена прибором, отмечавшим пройденное расстояние. Колеса этой повозки приводили в движение шестерни разных размеров, которые совершали неодинаковое число оборотов за одно и то же время. Когда повозка проезжала 1 ли (древнекитайская мера длины, соответствующая 500 м), одна шестерня делала полный оборот. Она приводила в движение деревянную фигурку человека, установленную на повозке, которая ударяла в барабан. Когда же повозка проезжала 10 ли, совершала полный оборот другая шестерня, и на этот раз другая деревянная фигурка била в колокол.
Такая повозка с прибором, указывающим пройденное расстояние, существовала в Китае примерно уже 1600 лет назад. А в III в. н. э. в Китае появился навигационный «кибернетический прибор», в котором использовался принцип обратной связи. Назывался он «повозка, указывающая на юг». Это устройство не имело ничего общего с магнитным компасом и представляло собой именно повозку (3,3 м в высоту, столько же в длину и 2,75 м в ширину), увенчанную нефритовой фигурой «мудреца». Его простертая рука всегда указывала на юг, куда бы ни поворачивала повозка. Даже если она ездила по кругу, фигура вращалась и рука все равно была протянута по направлению к югу.
В конце V в. выдающийся ученый Цзу Чунчжи снова изобрел или восстановил по старым описаниям механизм, который приводил в действие «повозку, указывающую на юг».
Два китайских изобретателя в первой половине XI в. и в начале XII в. тоже сконструировали подобные повозки, описания которых сохранились. «Повозка, указывающая на юг», была довольно больших размеров. В нее запрягали несколько лошадей. Кузов был украшен изображениями драконов, тигров, цветов и птиц. Над кузовом возвышался шест, увенчанный деревянной человеческой фигуркой, рука которой была вытянута вперед. Этот шест входил в центр большого зубчатого колеса, находившегося в кузове и вращавшегося в горизонтальной плоскости. За зубья большого колеса цеплялось несколько маленьких шестеренок. Перед тем как повозка трогалась в путь, палец вытянутой руки «мудреца» (в этом варианте, правда, уже деревянного) направляли прямо на юг. Если повозка меняла направление, то механизм повозки поворачивал большое зубчатое, колесо в обратном направлении на такой же угол, на какой повернулась повозка. Таким образом, рука «мудреца» по-прежнему продолжала указывать на юг.
Как китайским изобретателям удалось добиться такого результата? Причем не исключено, что устройство это появилось гораздо раньше, может быть за 1200 лет до этого. В китайской официальной летописи от 500 г. записано:
«Повозка, указывающая на юг, была впервые построена правителем Чжоу (начало 1-го тысячелетия до н. э. – прим. авт.), чтобы служить проводником послам, возвращавшимся домой из далеких стран. На наших бескрайних равнинах легко потерять направление на запад и восток, и потому правитель приказал изготовить такую повозку, с помощью которой послы могли бы определять северную и южную стороны».
Если эти сведения верны, то изобретение следует отнести примерно к 1030 г. до н. э. Однако английский ученый Дж. Нидем, много лет изучавший историю китайских открытий и изобретений, подозревает, что слово «повозка» было вставлено в это описание переписчиками, а на самом деле речь шла об указателе на юг – своего рода компасе. Среди тех, кому приписывают авторство изобретения, – астроном Чжан Хэн (ок. 120 г.). Впрочем, у Дж. Нидема эти сведения вызывают сомнения. Единственной вероятной датой ему кажется середина III в., а автором изобретения он считает знаменитого инженера Ма Цзюня.
Итак, если в этом устройстве не использовался принцип магнитного компаса, то как же оно работало? Возможно, у повозки был дифференциал, примерно такой же, как на современных автомобилях. Его работу можно описать так. Когда транспортное средство проходит поворот, колеса, расположенные на обеих концах каждой оси, должны вращаться с разной скоростью, так как у них разный радиус поворота. Для ручной тележки или конной повозки поворот не представляет затруднений, но если колеса вращаются от механического привода, то как заставить их вращаться с разной скоростью на одной оси? Этого можно добиться с помощью хитроумного изобретения, называемого «дифференциалом».
В 1965 г. Дж. Нидем высказал предположение, что именно китайцы изобрели дифференциал и впервые применили его в «повозке, указывающей на юг». Если считать, что первая такая повозка принадлежала правителю Чжоу (1-е тысячелетие до н. э.), то изобретателями дифференциала следует считать китайцев; однако у нас все же больше оснований полагать, что первое подобное устройство было изготовлено во II или III в. В этом случае изобретателями дифференциала следует признать греков.
Однако спустя десять лет, в 1975 г., профессор Дерек Прайс опубликовал книгу «Gears from the Greeks» («Зубчатые колеса в Греции»), в которой убедительно доказал, что греки знали о дифференциале примерно с 80 г. до н. э. Прайс называет его «одним из величайших фундаментальных изобретений механики всех времен». Вероятно, что оно попало в Рим, а оттуда в Китай, хотя вполне возможно, что китайцы изобрели дифференциал для «повозки, указывающей на юг», независимо от греков.
Устройство повозки требовало уникальной точности. Дж. Нидем ссылается на Дж. Коулза, который в книге «Исторические и научные основы автоматизации» писал, что «различие в длине окружности внешних колес всего в 1 % приведет к изменению направления, указываемого нефритовой фигурой, на 90 % на расстоянии всего лишь в 50 раз большем, чем расстояние между двумя колесами». Повозка будет все больше уклоняться в сторону, на которой расположено колесо меньшего диаметра (это явление называется «относительным проскальзыванием»). Итак, разница в размере колес должна была составлять гораздо меньше 1 %, с той же точностью нужно было изготавливать шестеренки для дифференциала. Это свидетельствует о таком уровне мастерства, что к нему никак не применимы определения «древний» или «примитивный».
В «повозке, указывающей на юг», дифференциал использовался в обратном порядке по сравнению с современным автомобилем. Сегодня дифференциал служит для передачи усилия на колеса и приведения в движение автомобиля, а в повозке, которую тянули животные, оно шло от колес и использовалось для постоянной корректировки положения указующей руки. Таким образом, дифференциал в этом механизме постоянно поворачивал фигуру так, что она всегда показывала на юг.
Дж. Нидем назвал повозку «первым механизмом-гомеостатом в истории человечества, в котором используется полная отрицательная обратная связь. Конечно, в систему управления следует включать и погонщика. Но его вполне могла бы заменить аппетитная морковка в руке нефритового «мудреца», что обеспечило бы автоматическое замыкание контура». Дж. Нидем полагает, что «повозку можно было бы по праву считать первым настоящим кибернетическим механизмом, если бы обеспечивалась самокорректировка управления, легко осуществимая в наши дни».
Загадочный предмет был найден в 1898 г. в одной из могил некрополя в Саккара. Судя по надписям в гробнице, здесь был похоронен некий Па-ди-Имен, скончавшийся около 200 г. до н. э. Нашедшие странный предмет археологи не обратили на него никакого внимания: до начала эры авиации оставалось еще несколько лет, и сама мысль о сходстве с самолетом попросту никому не могла прийти в голову. Находку отправили в Каирский музей, там ее зарегистрировали, внесли в каталог и отправили на полку – собирать пыль.
Прошло семьдесят лет. Доктор Халил Мессиха, профессор анатомии для художников в Хелуанском университете, рассматривал хранящиеся в каирском музее древнеегипетские статуэтки. Его интересовало, какими методами египтяне передавали особенности анатомии различных птиц. Среди фигурок, изображающих птиц, ему попалась одна, весьма странная. Меньше всего она была похожа на птицу. Скорее, она изображала… самолет или планер с обломанным хвостовым оперением!
Доктор Халил Мессиха страстно увлекался авиамоделированием. Он был членом Королевского клуба авиамоделистов и Египетского аэронавигационного клуба. Для него с первого взгляда стало ясно, что это – модель летательного аппарата. Смущал, правда, возраст – 2200 лет! Но, может быть, египтяне в то время обладали искусством строить… ну, если не самолеты, то хотя бы планеры? И каким-то образом поднимали их в воздух?
Заинтересовавшись этой загадкой, Мессиха сумел убедить египетское министерство культуры заняться ее исследованием. Для изучения таинственной фигурки был образован целый комитет. Результаты его работы позже были опубликованы в одном из научных сборников. В своей статье ученый и его коллеги приходят к заключению: найденная в 1898 г. «птица», несомненно, представляет собой модель крылатого летательного аппарата.
Древнеегипетский «самолет» сделан из древесины сикоморы и имеет длину 14,2 см и размах крыльев 18,3 см. Вес модели составляет 39,12 граммов. Гладко обточенный корпус имеет обтекаемую форму, почти под прямым углом от него расходятся крылья. Нижняя часть хвоста обломана; возможно, некогда к ней крепился хвостовой стабилизатор.
По страницам газет и популярных изданий пошли гулять рассказы об «отверстиях, к которым крепилось хвостовое оперение», о том, что модель имеет поразительное сходство с американским транспортным самолетом «Геркулес», и что древнеегипетские самолеты якобы могли перевозить тяжелые грузы, летая со скоростью от 45 до 65 миль в час…
Сам доктор Мессиха на такие смелые выводы не отважился. В своей статье он просто приходит к выводу о том, что это скорее всего не птица, так как «хвосты птиц горизонтальны, в то время как самолеты имеют вертикальное хвостовое оперение» и что это «древняя, изготовленная в соответствии с масштабом модель некоего летательного аппарата, а точнее – самолета-моноплана». Но означает ли это, что жителям Египта во II в. до н. э. действительно был знаком самолет?
Мессиха обращает внимание на то, что египтяне часто строили масштабные модели всего того, что было знакомо им в повседневной жизни – храмов, кораблей, колесниц и т. д. «И теперь, когда мы нашли модель крылатого летательного аппарата, не следует удивляться, если однажды археологи отыщут под песками пустыни остатки настоящего древнеегипетского планера или самолета».
Сделанные по образцу саккарского самолета модели (с хвостовым оперением) демонстрируют вполне приличные аэродинамические качества. Запущенные в небо даже легким броском, они планируют на расстоянии нескольких метров. Неясно, правда, что заставляло «настоящий» древнеегипетский самолет подниматься в воздух. Сама древняя модель не имеет никаких признаков двигателей. Может быть, все-таки речь идет о планере? Допустим, египтяне отправлялись на нем в полет с высокой скалы…
И все-таки, знакомясь с доводами доктора Мессиха, постепенно начинаешь понимать, что в почтенном профессоре анатомии взыграл прежде всего авиамоделист. Действительно ли египтяне строили летательные аппараты? Это кажется более чем маловероятным. Древнеегипетская цивилизация оставила не так уж мало исторических свидетельств. Но до сих пор не обнаружено ни одного намека на то, что в Древнем Египте когда-либо существовали авиационные технологии и связанные с этим отрасли: производство машин и оборудования, изготовление деталей и узлов, производство топлива… Было бы очень странно, если бы весь этот океан знаний в одночасье испарился, оставив нам на память одну-единственную (и признаемся честно – довольно топорно сделанную) деревянную игрушку. Но что тогда эта модель в реальности из себя представляет?
Большинство ученых-египтологов считает, что это – стилизованное изображение птицы с распростертыми крыльями, хотя ее хвост действительно не похож на хвост любой известной птицы. На вытянутом носу хорошо сохранился один нарисованный глаз, заметна прорисовка деталей клюва (это отмечает и энтузиаст авиамоделирования доктор Мессиха). Следы краски заметны и на верхнем крае хвоста. Плавная красноватая линия очерчивает анатомический переход от тела к голове и хвосту, как бы подчеркивая, что птица изображена в полете. Очевидно, что когда-то фигурка была раскрашена, но за истекшие столетия большинство деталей рисунка выцвели или стерлись. Ног у модели нет, и, по-видимому, никогда не было, но ведь и самолетных шасси у нее тоже нет!
Похоже, саккарская «игрушка» действительно изображает птицу. Только птица эта служила не для украшения: она была флюгером, указателем направления ветра! Только этим можно объяснить подчеркнутую аэродинамичность фигурки и специфическую форму хвоста. Она могла увенчивать, например, мачту лодки, может быть, даже церемониальной лодки, которая использовалась в дни больших празднеств. Ее команда ставила парус, на верхушке мачты раскрашенная птица крутилась в разные стороны, указывая своим заостренным носом направление ветра…
Может быть, все было именно так. А может быть, и по-другому. Ведь вопрос о том, строились в древности летательные аппараты, остается открытым.
Эта загадочная находка была сделана в 1938 г. неподалеку от Багдада, среди руин древнего парфянского поселения Худжут-Рабу. Позже авторство находки приписали немецкому археологу Вильгельму Кёнигу, который работал тогда директором Багдадского музея, однако до сих пор неясно, сам ли Кёниг откопал ее, или просто обнаружил этот таинственный предмет в музейных запасниках. Как бы то ни было, именно Кёниг первым исследовал необычную находку.
Это была желтая глиняная фляга размером чуть больше кулака (ок. 13 см в высоту). Горлышко ее было залито битумом, а через слой битума пропущен железный прут со следами коррозии. Внутри прут окружал медный цилиндр высотой около 5 дюймов и диаметром 1,5 дюйма. Его края спаяны оловянисто-свинцовым сплавом. Все было сделано очень просто, безыскусно, и до боли напоминало… примитивную электрическую батарею!
Во всяком случае, Кёниг не нашел никакого другого объяснения. По его расчетам, эта батарейка, заполненная кислотой или щелочью, могла произвести электрический ток с напряжением до 1 в. Но для чего древним могло понадобиться электричество? Ведь, как мы знаем, электрическая батарея («вольтов столб») была изобретена в 1800 г. итальянским физиком Алессандро Вольта (1745–1827). В память о нем единица электрического напряжения до сих пор носит его имя – вольт (В). Это изобретение стало одним из тех, что коренным образом изменили жизнь человечества. Однако что-то не похоже, чтобы «багдадская батарейка» как-то повлияла на жизнь людей Древнего мира…
В поисках ответа Кёниг перебрал множество экспонатов Багдадского музея древностей. Его внимание привлекли медные посеребренные вазы, найденные среди руин шумерских городов в южном Ираке и относящиеся по крайней мере к 2500 г. до н. э. Тонкий слой серебра на покрытых патиной вазах, похоже, был нанесен… электролитическим методом!
Как известно, с помощью электролитического осаждения можно наносить покрытие из одного металла (например, золота или серебра) на поверхность другого металла (например, серебра или меди). Этот метод (гальваностегия) был разработан в 1838 г. немецким электротехником Б.С. Якоби, работавшем в России. Однако получается, что жители древний Месопотамии пользовались им еще несколько тысяч лет назад!
Когда и кем была создана «багдадская батарейка»? Селение Худжут-Рабу, где она была найдена, относится к парфянской эпохе (248 г. до н. э. – 226 г. н. э.). Отличные воины, парфяне никак не зарекомендовали себя в области научных открытий и изобретений. Поэтому логичнее было предположить, что они заимствовали технологию изготовления батарей от какой-то более продвинутой цивилизации. Может быть, эти батарейки научились делать еще в эпоху Нововавилонского (626–539 гг. до н. э.) или Старовавилонского (2003–1595 гг. до н. э.) царств? А может быть, эта традиция еще более древняя и берет начало от шумеров? Эта великая цивилизация дала человечеству письменность и колесо. Может быть, шумеры первыми изобрели и электрические батареи, а от них это умение «по цепочке» перешло к парфянам? Если это так, то в последующие века эта технология, несомненно, была утрачена, и ни одна «батарейка» больше не была создана в течение последующих 1800 лет…
В 1940 г. Кёниг опубликовал статью, посвященную этой интригующей загадке. Но уже вовсю полыхала Вторая мировая война, и на этом фоне открытие немецкого ученого осталось попросту незамеченным. К загадке «багдадской батарейки» вернулись только после войны. В 1947 г. американский физик Уиллард Ф.М. Грей, работавший в лаборатории высоких напряжений в Питтсфилде, штат Массачусетс, заинтересовавшись статьей Кёнига, изготовил точную копию «батарейки». В качестве электролита он использовал сульфат меди. К удивлению (и удовлетворению!) Грея, батарейка действительно дала электрический ток с напряжением около 2 вольт!
Эксперимент Грея вызвал волну научного интереса к загадочному устройству, найденному Кёнигом. Не все ученые однозначно восприняли его как электрическую батарею. Были и другие мнения. Но и те, кто соглашался с выводами Кёнига и Грея, не могли ответить на многие вопросы: кто и когда сделал батарейку? Для чего она использовалась? Является ли это единичным изобретением, или эти устройства были хорошо известны в Месопотамии? Если да, то когда появилась эта традиция и как широко она была распространена?
Споры продолжаются до сих пор. К сожалению, никому пока не удалось отыскать другого экземпляра «багдадской батарейки», так что находка Кёнига по-прежнему остается единственной в своем роде, и это заставляет ученых воздерживаться от каких-либо обобщающих выводов. Имеется, правда, несколько похожих находок, сделанных в других областях земного шара, в частности, в Египте, но их нельзя интерпретировать так однозначно, как багдадскую. Впрочем, и сама «багдадская батарейка» пока не получила полного признания в научных кругах.
Большинство исследователей относят батарейку к парфянской эпохе, однако никто не спешит признавать приоритет парфян в области изобретения электричества: как было сказано выше, миру неизвестны какие-либо научные достижения этого народа. Этот факт даже навел некоторые горячие головы на мысль о том, что «багдадскую батарейку» парфяне получили из рук… космических пришельцев! Но если инопланетяне делали электробатарейки из глиняных горшков, то тогда их космические корабли, вероятно, были сколочены из деревянных ящиков…
Между тем доктор Джон Симпсон, сотрудник отдела Древнего Востока в Британском музее, придерживается иного мнения: горшок, из которого изготовлена «багдадская батарейка», не парфянский, а сасанидский (иранский). В истории Ближнего Востока сасанидский период (225–640 гг. н. э.) знаменует собой конец древней и начало средневековой эры, отличающейся более высоким уровнем научного и технологического развития. Впрочем, ни один элемент «багдадской батарейки» не является высокотехнологичным. В этом устройстве использованы только самые обычные материалы, хорошо известные людям на протяжении веков, и его изготовление было по силам многим народам той эпохи.
Удивляет другое: кто и каким образом догадался соединить именно эти элементы и именно таким способом? Неужели результат этого изобретения был заранее очевиден его создателю? Тогда приходится признать, что древние уже обладали каким-то объемом знаний об электричестве, возможно, почерпнутым из наблюдений за природными явлениями. Но как широко эти знания были распространены? Или «багдадская батарейка» все-таки представляет собой результат случайного эксперимента?
За последние годы экспериментаторы изготовили и опробовали множество точных копий «багдадской батарейки», используя в качестве электролита сульфат меди, уксус и т. д. В любом случае «батарейка» давала ток с напряжением от 0,8 до 2 вольт. Очевидно, что последовательное соединение таких батарей теоретически могло бы дать намного более высокое напряжение, однако нет никаких свидетельств того, что в природе существовали другие подобные батареи, и что древние электротехники использовали провода (хотя обычная проволока им, без сомнения, была известна). Это означает, что вся гипотеза по-прежнему висит в воздухе. Кроме того, даже десять «багдадских батареек», будучи соединены вместе, вряд ли могли дать достаточно мощный ток…
А как жители древней Месопотамии могли использовать электричество?
Мнение Кёнига о том, что «багдадская батарейка» применялась для электролитического золочения или серебрения металлов сегодня разделяет большинство исследователей. Эта гипотеза привлекательна тем, что в ее основе лежит нажива – «мать» многих изобретений. В Древнем мире применялись два основных метода золочения: путем металлизации – золочения с помощью листков сусального золота, и ртутное, когда золото смешивается с ртутной основой, которая наносится на изделие и затем выпаривается («огневое золочение»). Эти методы эффективны, но не экономичны. Человек, владеющий секретом электролитического золочения, в древности добился бы успеха при дворе любого из владык: его удивительные знания позволили бы тому сэкономить немалые ресурсы и деньги. Наградой за это могло стать высокое положение, щедрые милости, а то и – чем черт не шутит – царская дочь! В любом случае изобретателю имело смысл держать секрет своего открытия в тайне и выступать в роли «единственного и неповторимого»…
В 1978 г. немецкий ученый доктор Арне Эггебрехт изготовил несколько копий «багдадской батарейки», используя в качестве электролита то, что точно было доступно жителям Месопотамии в древности: свежевыжатый виноградный сок. С помощью этой батареи ему удалось позолотить небольшую серебряную статуэтку. Правда, покрытие было совсем тонким: 0,0001 мм. Но, как бы то ни было, эксперимент удался!
Эггебрехт считал, что многие золотые древние вещи, хранящиеся сегодня в музеях, в реальности могут представлять собой электролитически позолоченное серебро. Однако его мнение не разделяют другие исследователи. Это главный недостаток «электролитической» гипотезы – в распоряжении ученых нет древних изделий, позолоченных или посеребренных электролитическим способом! Все известные образцы покрыты позолотой или серебрением с использованием двух обычных, описанных выше методов.
Однако электричество могло применяться в древности и в совершенно других областях. Например, в медицине. Так, в одном древнегреческом медицинском трактате в качестве болеутоляющего средства рекомендуется приложить к подошвам ног живую рыбу – электрического ската. Китайцы в то время уже освоили искусство иглоукалывания, и в наше время используют иглоукалывание в комбинации с электрическим током. Может быть, эта традиция берет свое начало в древности? Однако крошечное напряжение, которое дает «багдадская батарейка», вряд ли могло стать эффективным болеутоляющим средством. В Древнем мире были хорошо известны куда более мощные снадобья: гашиш, опиум и вино.
Интересную гипотезу высказал доктор Пол Крэддок, сотрудник Британского музея, специалист в области древней металлургии. По его мнению, электробатареи могли применяться жрецами в храмах. Группа батарей, соединенных параллельно, скрывалась внутри металлической статуи или идола. Любой, кто прикасался к статуе, получал слабый, но вполне чувствительный удар током. Даже если сила тока была недостаточна для удара, пальцы вполне могли ощутить странное теплое покалывание. Для непосвященного в тайну человека в любом случае это было свидетельством магической силы, исходящей от идола.
Если идол со спрятанным в нем блоком «багдадских батарей» когда-нибудь будет найден, это станет решающим свидетельством в пользу гипотезы Крэддока. Пока же это, увы, только одна из версий.
Робот – один из самых любимых персонажей научно-фантастической литературы. Между тем роботы – это не столько дело будущего, сколько дело прошлого. Практическая автоматика возникла, по крайней мере, 2,5 тыс. лет назад.
В древности автоматы изготовлялись изобретателями-одиночками и, как правило, в единственных экземплярах. Архит Тарентский (VI–V вв. до н. э.) изготовил «летающего голубя», Дмитрий Фалерский (III в. до н. э.) – «ползающую улитку». Страстью к различным автоматическим механизмам был одержим Герон Александрийский (I в. н. э.). Ряд хитроумных приспособлений описан им подробно в его трудах. В их числе – работающий при опускании денег автомат, предназначавшийся для сбора пожертвований в храмах. Идея механизма заключалась в том, что верующему следовало опустить 5-драхмовую монету в щель и взамен получить немного воды для ритуального омовения лица и рук перед входом в храм. В конце дня жрецы могли забрать из автомата пожертвования.
Аппарат работал следующим образом. Монетка падала в небольшую чашечку, которая подвешивалась к одному концу тщательно отбалансированного коромысла. Под ее тяжестью поднимался другой конец коромысла, открывал клапан, и вода вытекала наружу. Как только чашечка опускалась, монетка соскальзывала вниз, край коромысла с чашечкой поднимался, а другой опускался, перекрывая клапан и отключая воду.
Другая конструкция, описанная в трудах Герона, – рожок, автоматически звучавший при открытии дверей храма. Он играл роль дверного звонка и сигнала тревоги при взломе.
Зачем в древности были нужны роботы-автоматы? Побудительные мотивы были самые разные: игра ума, заказ богача, искавшего развлечений, или жреца, который шел на подделку «чудес». Например, около 2000 лет назад тот же Герон Александрийский изобрел автоматически открывающиеся двери для храмов Александрии. Это стало подарком египетским жрецам, которые столетиями использовали механические или иные чудеса, чтобы укрепить свою власть и престиж. Применив относительно простые принципы механики, Герон создал устройство, при помощи которого словно невидимыми руками открывались двери небольшого храма, когда жрец зажигал огонь на жертвеннике напротив него. В скрытом под жертвенником металлическом шаре огонь нагревал воздух. Тот, расширяясь, проталкивал воду через сифон в огромную бадью. Последняя была подвешена на цепях системы весов и шкивов, которые поворачивали двери на осях, когда бадья наполнялась и становилась тяжелее. Когда огонь на жертвеннике угасал, происходила еще одна удивительная вещь. В результате быстрого охлаждения воздуха в шаре вода засасывалась в сифон другим путем. Опустевшая бадья возвращалась вверх, приводя в обратное движение систему шкивов, и двери торжественно закрывались.
Известно, что у трона византийских императоров стояли два золотых павлина, вертящих головами и хлопающих крыльями. Автоматы, воспроизводившие действия живых существ, появлялись и в Средние века. Альберту Великому (XIII в.) приписывают создание «железного человека», подобно привратнику отпиравшего на стук дверь и приветствовавшего входящих кивком головы. Леонардо да Винчи пять столетий назад для встречи гостившего в Милане короля Людовика XII смастерил льва, который шел по тронному залу и у подножия трона открывал лапами грудь, высыпая к ногам короля лилии. Известны описания «говорящей головы», созданной Роджером Бэконом, «укротительницы змей», построенной механиком Гастоном Дешаном.
В XVII–XVIII вв. в Европе были очень популярны весьма совершенные и дорогие механические пианистки, писцы, художники. Пианистка, например, исполняла, перебирая пальцами, музыкальную пьесу на клавесине, поворачивала голову и следила глазами за движением рук, у нее, как бы дыша, мерно вздымалась грудь. Эти удивительные механизмы уже делались в коммерческих целях: их возили по Европе, показывая за плату. Позднее, в эпоху промышленной автоматики, такого рода автоматы не исчезли совсем, а выродились в более простые и дешевые механические игрушки.
Существовали даже целые механические театры. Еще на рубеже двух эр Герон Александрийский построил театр марионеток, исполнявших пятиактную пьесу о возвращении троянских героев. Позднее «театрами автоматов» украшались настольные часы, покупавшиеся богатыми людьми, и башенные часы, сооружавшиеся по заказам городских властей. Сегодня в Праге до сих пор можно видеть знаменитые часы Староместской ратуши, на которых куклы-автоматы ежечасно разыгрывают целое представление.
Однако автоматы предназначались не только для развлечений. С давних времен изготавливались и автоматы другого типа, которые стороннему наблюдателю могут показаться примитивными и неинтересными. Они на первый взгляд вроде бы предназначались для второстепенных целей и не выставлялись создателями напоказ. Так, арабские мастера в I в. придумали поплавковый регулятор уровня воды в резервуаре, питавшем водяные часы. На это устройство никто не обращал особого внимания, но без него работа часов не была бы точной.
Широко использоваться автоматические регуляторы стали в годы промышленного переворота в Европе на рубеже XVIII и XIX столетий. К таким механизмам относятся поплавковый регулятор питания котла И.И. Ползунова в его «огнедействующей» (паровой) машине (1765 г.) и центробежный регулятор скорости вращения вала в паровой машине английского механика Дж. Уатта, патент на которую он получил в 1784 г.
Алюминий – самый распространенный в природе металл. Он составляет 8,1 % веса земной коры. Однако в качестве свободного металла алюминий не встречается нигде – его можно найти только в рудах. И чтобы извлечь алюминий из этих руд, требуется приложить немало усилий.
Еще в V в. до н. э., по свидетельству Геродота, древние народы применяли при крашении тканей минеральную породу, которую они называли «алюмен», т. е. «вяжущая», «связующая». Этой породой были квасцы. Но о том, что в состав квасцов входит некий неизвестный элемент, стало впервые известно лишь в XVI столетии. Знаменитый немецкий врач и естествоиспытатель Филипп Ауреол Теофраст Бомбаст фон Гогенхайм, более известный под именем Парацельс, исследуя квасцы, установил, что они «есть соль некоторой квасцовой земли», в состав которой входит окись неизвестного металла. Эту «квасцовую землю» (глинозем) в 1754 г. сумел выделить немецкий химик Маргграф. Однако прошло еще несколько десятков лет, прежде чем англичанин Дэви попытался с помощью электролиза получить таинственный металл, скрывающийся в квасцах. Но ни ему, ни шведу Берцелиусу, спустя несколько лет повторившему опыт, выделить этот металл в чистом виде так и не удалось. Несмотря на это, ученые все же решили дать «неподдающемуся» металлу имя. Берцелиус назвал его «алюмием» – от латинского «alumen» («квасцы»), а затем Дэви изменил это название на «алюминий».
Первым, кому удалось выделить металлический алюминий, стал датский ученый Ганс Христиан Эрстед. В 1825 г. он опубликовал свою статью, в которой писал, что в результате проведенных им опытов удалось получить «кусок металла, с цветом и блеском, несколько похожим на олово». Спустя два года немецкий химик Фридрих Вёлер опубликовал свой метод получения алюминия. А в 1855 г. на Всемирной выставке в Париже впервые были представлены слитки «серебра из глины», ставшие настоящей сенсацией.
В те годы алюминий ценился дороже золота и серебра. При дворе французского императора Наполеона III лишь члены монаршей семьи и наиболее почетные гости были удостоены чести есть алюминиевыми ложками и вилками. Однако поиски новых методов получения алюминия продолжались, и в 1886 г., независимо друг от друга, американский студент Чарльз Мартин Холл (1863–1914) и французский инженер-металлург Поль Луи Туссен Эру (1863–1914) разработали электролитический способ производства этого металла. Этот метод, мгновенно обесценивший «серебро из глины» (в 1854 г. 1 килограмм алюминия стоил 1200 рублей, но уже к концу XIX в. цена на него упала до 1 рубля), до сих пор остается основным в процессе промышленного производства алюминия. И сегодня, спустя сто лет, получение этого металла без электролиза немыслимо…
Но как люди обходились без электролиза две тысячи лет назад? Ведь некоторые цивилизации древности, судя по всему, были… знакомы с алюминием!
Древнеримский историк и географ Плиний Старший (Плиний. «Естественная история», книга 36, параграф 195) рассказывает об одном чрезвычайно интересном событии, которое произошло почти два тысячелетия назад. Однажды к римскому императору Тиберию пришел незнакомец и преподнес ему чашу из блестящего, как серебро, но чрезвычайно легкого металла. Мастер рассказал, что этот металл он сумел получить из глинистой земли. Быстро поняв опасность этого изобретения – ведь новый металл мог обесценить хранившиеся в императорской казне золото и серебро! – Тиберий приказал отрубить изобретателю голову, а его мастерскую разрушить. Так на долгие столетия рецепт изготовления алюминия был забыт…
Правильнее сказать – забыт в Европе. Потому что в другой части планеты – в Китае – одиночки-изобретатели продолжали каким-то неизвестным нам методом получать алюминий и изготавливать из него различные предметы.
В 1959 г. китайские археологи нашли в одном из древних погребений поясные застежки, сделанные из алюминия тысячу лет назад. А в 1978 г. всю мировую печать обошла сенсационная новость о том, что гробницу полководца Чжоу Чжу, умершего в начале III в., украшает… алюминиевый орнамент!
Ученые подвергли спектральному анализу некоторые элементы металлического декора гробницы. Результат оказался настолько ошеломляющим, что анализы пришлось несколько раз повторить. И всякий раз данные анализа неопровержимо свидетельствовали: сплав, созданный древними умельцами, содержит 10 % меди, 5 % марганца и… 85 % алюминия!
Но каким же образом китайским мастерам удалось получить этот металл в III в.? Ясно, что не с помощью электролиза. Правда, известен другой способ получения алюминия, разработанный в 1860-х гг. русским химиком Н.Н. Бекетовым, по которому алюминий выделяется из природного минерала креолита с помощью магния. Но тогда получается, что древние, помимо алюминия, знали еще и магний? Или в те далекие времена существовал какой-то другой способ получения алюминия, затерявшийся в веках?
Мечеть Кувват-уль-Ислам со всемирно известным минаретом Кутб-Минар – старейший мусульманский храм в Индии. Внимание его посетителей неизменно приковывает странная, целиком изготовленная из железа колонна, одиноко высящаяся во дворе мечети. Она намного старше, чем сама мечеть, – ее возраст насчитывает более полутора тысяч лет. Казалось бы, что за пятнадцать столетий влажный климат Индии, затяжные ливни в период муссонов должны были превратить железо в труху. Однако на колонне нет… ни малейшего признака ржавчины!
Считают, что Железная колонна может являться, например, продуктом порошковой металлургии. Но была ли порошковая металлургия известна в Индии в IV в. н. э.? А если нет, то каким образом древние металлурги умудрились получить железо, практически нечувствительное к атмосферным воздействиям? Если они действительно обладали такой продвинутой технологией, то почему не сохранились другие подобные изделия?
Множество мифов и легенд окружает загадочный столб. В средние века индусы считали, что это знаменитый силач Бхим, один из героев «Махабхараты», снял столб со своей правой руки и воткнул его в землю. Позже, уже в наше время, свою лепту в создание ореола таинственности вокруг Железной колонны внесли всевозможные любители «непознанного». Так, иногда можно встретить утверждения, что возраст столба составляет 2300 лет, и что его изготовили космические пришельцы – то ли отковали прямо в местных условиях, то ли доставили на Землю со своей инопланетной родины. Другие говорят, что индийские умельцы якобы изготовили колонну из огромного метеорита, некогда упавшего в окрестностях Бомбея…
Что же на самом деле мы знаем и чего не знаем о загадочной Железной колонне?
Очевидно, что первоначально Железная колонна была посвящена богу Вишну – об этом свидетельствует надпись на столбе, сделанная старинным письмом пали. Как установил британский историк Персиваль Спир, некогда колонна стояла перед одним их храмов на востоке Индии и увенчивалась некоей скульптурой – возможно, изображением мифической птицы Гаруды. Позднее мусульманские завоеватели перенесли ее во двор мечети Кувват уль-Ислам – очевидно, как символ победы и превосходства ислама над древнеиндийскими верованиями. Ведь разительный контраст между небольшой Железной колонной и в десять раз превосходящим ее по высоте монументальным минаретом Кутб Минар бросается в глаза, так что вряд ли можно считать близость этих двух выдающихся памятников случайной.
Высота колонны составляет 6,7 м, ее нижняя часть уходит в землю приблизительно еще на полметра. Раскопки, проводившиеся в 1871 г., показали, что в основании колонны сделано утолщение, напоминающее луковицу, от которого отходят в стороны восемь коротких толстых прутьев, отдаленно напоминающих корни дерева. Диаметр колонны изменяется от 42 см у основания до 30 см на вершине. Вес столба – около 6,5 тонн.
Поверхность колонны в нижней части довольно шершава, но выше, приблизительно на уровне глаз, она выглядит гладкой и хорошо отполированной. Верхняя часть колонны имеет желтоватый оттенок и иногда ошибочно воспринимается как бронза. Бронзовый цвет колонне придает тонкий слой ферритовой окиси, рассматриваемой под наклонным углом.
Когда была изготовлена колонна? Большинство исследователей склонно считать, что не ранее V в. н. э. Во всяком случае, именно к этому времени относится надпись на колонне, прославляющая военные подвиги короля Чандрагупты II из династии Гуптов (381–414). Однако британский историк Винсент А. Смит в 1897 г. обнаружил на столбе другую надпись, расположенную внизу и менее бросающуюся в глаза. В то время как надпись наверху указывает, что это памятник победам короля Чандрагупты, другая, внизу, упоминает о подвигах короля Ананг Пала, который правил в Дели в XI столетии нашей эры, то есть на полтысячелетия позже (по одной из версий, именно Ананг Пал привез Железную колонну в Дели).
Но, независимо от того, каков реальный возраст Железной колонны, она, без сомнения, представляет собой выдающийся памятник мастерству древних металлургов и наглядно демонстрирует, что как минимум 1000 лет назад индийские мастера уже владели секретами изготовления такого высококачественного железа, какое европейцы научились делать лишь столетия спустя. В 1963 г. Национальная Металлургическая лаборатория в Джамшедпуре (Индия) провела международный семинар по проблеме Железной колонны. Исследования показали, что поразительная антикоррозионная стойкость столба – не просто результат случайного стечения обстоятельств, но изделие мастеров, проявивших исключительную изобретательность.
Индийские металлурги еще в древности добились значительных успехов. Так, уже в IV–III столетиях до н. э. они научились получать металлический цинк. В Европе цинк впервые был получен лишь в XVIII в. (правда, по свидетельству Страбона, этот металл умели получать древние римляне, но позже это искусство было утеряно). Ярче всего мастерство индийцев проявилось в сфере обработки железа. Ктесий, врач персидского царя Артаксеркса (ок. 400 г. до н. э.), упоминает о мечах из индийской стали, полученных им в подарок при персидском дворе. Квинт Курций Руф, автор «Истории Александра Македонского», пишет о том, что в 326 г. до н. э. правители северо-западной Индии прислали Александру в качестве дани 100 талантов индийской стали в виде слитков, наряду с золотом и другими драгоценными вещами. Другой античный хронист, Арриан, сообщает об импорте индийской стали купцами из Абиссинии. Таким образом, из греческих и римских источников следует, что индийское железо весьма высоко ценилось в древнем мире и пользовалось большим спросом. Исследователи считают, что особый вид высококачественной стали, позже названной «дамасской» или булатной, был первоначально получен в Индии в самом начале нашей эры или, возможно, даже ранее. В древности из дамасской стали, как известно, производилось знаменитые мечи и сабли. Лезвия этих сабель были способны гнуться на 90 градусов и возвращаться в исходное положение без структурной деформации. Сабля, сделанная из дамасской стали, была настолько остра, что почти невесомый шелковый платочек, легко парящий в воздухе, без труда рассекался пополам, если на своем пути встречал ее лезвие.
Таким образом, к V в. н. э. железное производство в Индии было достаточно развито и хорошо организовано, и индийским мастерам вполне было по плечу решение многих сложных задач – таких, например, как создание Железной колонны. Кстати сказать, этот памятник – вовсе не единственный в своем роде. В разных районах Индии сохранилось еще несколько массивных изделий из нержавеющего железа.
Один из таких памятников находится в Дхаре, древней столице королевства Малава (штат Мадхья-Прадеш). Здесь возле мечети Джами лежит разбитый на три части железный столб, весьма похожий на делийский. Разница лишь в том, что столб из Дхары… почти в два раза выше Железной колонны! Другой железный столб установлен в Маунт-Абу (штат Раджахстан). Его высота – около 4 м.
Сухой климат Дели и Раджастхана помогает металлу сопротивляться коррозии, но вот пример совершенно другого рода. Возвышенность Кодачадри (штат Карнатака) лежит на высоте приблизительно 1450 метров над уровнем моря. Горы покрыты густыми, влажными тропическими лесами. В год здесь выпадает от 500 до 750 см осадков, дождь непрерывно идет шесть-восемь месяцев подряд. Но в здешнем храме богини Мукамбики в Коллуре тоже высится нержавеющий железный столб! Установленный на холме перед входом в храм, он достигает высоты 9,76 м при основании 10×13 см.
Другой классический пример – железные балки, использованные строителями храма Джаганнтах в Пури и храма Солнца в Конараке (оба датируются IX–X вв.). Правда, в отличие от железных колонн из Дели, Дхара и Коллура, они довольно сильно подверглись разрушительному воздействию ржавчины. Здесь впечатляет другое: огромные размеры этих конструкций. Так, балки храма в Конараке имеют длину приблизительно 7,2 м и толщину от 22 до 26 см. Самая большая балка достигает 12 м в длину при толщине 27 см. Помимо высокого качества железа, эти изделия наглядно свидетельствуют о весьма значительных масштабах железоделательного производства в средневековой Индии. Сегодня почти с уверенностью можно сказать, что делийский железный столб был не отлит, а кропотливо «построен» методом кузнечной сварки, а железо для него получено по традиционной кричной технологии, в горнах с применением древесного угля.
Особенностью Железной колонны является необычайная чистота металла, он на 99,7 % состоит из чистого железа с незначительными примесями углерода, серы и фосфора. В этом и кроется одна из причин высокой коррозионной устойчивости делийского столба.
Впрочем, феномен коррозионной устойчивости Железной колонны – вещь довольно спорная. Дело в том, что еще в 1871 г. ученые, проводившие раскопки у основания колонны, обратили внимание на то, что та часть колонны, что находится под землей… ржавая, подобно обычному железу! Позже этот факт был забыт, и на него обратили внимание лишь сто лет спустя, когда шведские материаловеды, изучавшие колонну, вновь добрались до ее подземной части и убедились, что она проржавела на глубину до 16 мм по всему диаметру.
Но почему не ржавеет верхняя часть колонны? Может быть потому, что этому способствует сравнительно сухой климат Дели? Известно, что серьезный процесс коррозии железа начинается лишь после того, как уровень относительной влажности превысит отметку в 80 %. В Дели такой уровень влажности отмечается лишь приблизительно 20 дней в году. Еще 65 дней в году уровень влажности колеблется на отметке 70–80 %, все остальное время он существенно ниже критического.
Помимо сухой окружающей среды, определенную роль в сохранении памятника могла сыграть защитная пленка окислов, покрывающих колонну и образовавшаяся в результате отжига. Другой важный фактор – большая масса железного столба. Она действует как стабилизатор температуры, предотвращая конденсацию влаги на колонне. Из-за высокой теплоемкости столб остается теплым на протяжении почти всей ночи. Только под утро атмосферная влага способна конденсироваться на остывший металл, но капли воды мигом испаряются в лучах взошедшего солнца…
Вот уже много столетий делийская Железная колонна, это великолепное творение мастеров далекого прошлого, продолжает стоять во дворе мечети Кувват-уль-Ислам назло всем капризам природы. В народе Железную колонну называют «столбом счастья». По поверью, каждый, кто, прислонившись к нему спиной, обхватит его руками, будет счастлив. Но слишком толст знаменитый столб…
Китайцы начали вести астрономические наблюдения в незапамятные времена. В I тысячелетии до н. э. они дали названия 28 созвездиям, изучали движение Солнца, Луны и пяти планет по отношению к неподвижным звездам. Во II в. до н. э. в Китае были написаны две самые ранние известные нам книги по астрономии, впоследствии сведенные в одно сочинение. В нем было довольно точно описано расположение 120 неподвижных звезд. Первая таблица неподвижных звезд в Древней Греции была составлена лишь много позже. А первая научная обсерватория появилась в Пекине еще во времена династии Цинь, в III в. до н. э.
Подобно всем земледельческим народам, у китайцев очень рано возникла потребность в календаре: им нужно было знать, когда и к каким сельскохозяйственным работам следует приступать. Существуют календари лунные, солнечные и лунно-солнечные. Лунный календарь берет за основу счисления времени тот срок, за который Луна обращается вокруг Земли (примерно 29,5 суток). Лунный год состоит из 12 лунных месяцев: «полных» – по 30 дней и «пустых» – по 29 дней. Он продолжается 354 или 355 дней. Солнечный календарь берет за основу срок, за который Земля обращается вокруг Солнца (примерно 365,25 суток). Лунно-солнечный календарь – это сочетание двух предыдущих. Задача его – согласовать лунные и солнечные годы между собой. С этой целью в нем применяются вставочные месяцы,
Со II тысячелетия до н. э. и до XX в. китайцы пользовались лунно-солнечным календарем. Сначала, чтобы согласовать лунный и солнечный годы, они через каждые три года добавляли по одному месяцу, или каждые пять лет добавляли по два месяца. Но между лунным и солнечным годами все равно оставалась разница в несколько дней.
В VII–VI вв. до н. э. китайцы научились производить это согласование более точно. К каждым девятнадцати лунным годам теперь начали прибавлять семь дополнительных месяцев, получая таким образом период времени, приблизительно равный девятнадцати солнечным годам.
Сначала китайцы определяли четыре времени года по появлению или исчезновению некоторых звезд на ночном небе. Позднее был изобретен гномон – вертикально установленный бамбуковый шест высотой около 13 м, отбрасывавший тень на землю. Пользуясь им, в VII в. до н. э. китайские ученые определили дни зимнего и летнего солнцестояний, весеннего и осеннего равноденствия. А в IV–III вв. до н. э. они уже довольно точно высчитали длительность солнечного года.
Позже китайские ученые усовершенствовали этот метод, построив в 1276 г. башню-обсерваторию для наблюдений за движением Солнца. Эту башню, где производились измерения тени в период зимнего и летнего солнцестояния, китайские астрономы стали считать центром мира. Гномон вертикально помещался в нише по центру башни, а тень от него измерялась по 40-метровой горизонтальной каменной линейке. Дошедшая до наших дней башня-обсерватория была реконструирована во времена династии Мин (1368–1644).
Еще в III–II вв. до н. э. в Китае было твердо установлено деление года на 24 сезона. Оно было связано с солнечным годом. Вот названия 24 времен года: «начало весны» (5—18 февраля), «дождевая вода» (19 февраля – 4 марта), «пробуждение насекомых» (5—19 марта), «весеннее равноденствие» (20 марта – 4 апреля), «чистота и ясность» (5—19 апреля), «хлебные дожди» (20 апреля – 4 мая), «начало лета» (5—20 мая), «наливающееся зерно» (21 мая – 5 июня), «зерно в колосе» (6—20 июня) и т. д. Такое деление года было принято только в Китае.
Непрерывного летосчисления, начинавшегося с какой-нибудь знаменательной даты, китайцы не применяли. Они считали годы по «кругам» (циклам) или по царствованиям императоров. Китайский цикл – это период времени в 60 лет, в котором каждый год имеет свое определенное название. После окончания одного 60-летнего цикла начинается новый цикл. Согласно преданию, эту систему изобрел легендарный император Хуанди в 2637 г. до н. э. Современные ученые выяснили, что в действительности до I–II в. н. э. в Китае летосчисление велось по годам правления императоров. Понятия «неделя» китайцы прежде не знали, месяц они делили на три декады, а сутки – на 12 часов (по 120 минут в каждом).
Китайский астроном Чжан Хэн, живший в I–II вв. н. э., составил первую в Китае карту звездного неба. В те времена в ходу были три астрономические теории. Одна рассматривала небо как пустоту, в которой плавают Солнце, Луна и созвездия. Другая уподобляла Землю перевернутому блюду, а небо – крышке, к которой «прикреплены» Солнце, Луна и звезды. «Крышка» эта все время вращается, а вместе с ней – и небесные светила.
Наконец, третья теория – «круглого неба» – сравнивала Землю с яичным желтком, а небо – с вращающейся вокруг него яичной скорлупой, к которой прикреплены Солнце, Луна и созвездия. Чжан Хэн считал, что последняя теория ближе всего к истине, потому что больше других согласуется с законами движения Солнца, Луны и звезд.
Конечно, эта теория не была научной, но она помогла Чжан Хэну сделать ряд верных астрономических выводов. С точки зрения теории «круглого неба» Чжан Хэн объяснил, почему летом день бывает долгий, а ночь короткая, зимой же наоборот. Он знал, что Луна не излучает свет сама, а светится отраженным солнечным светом. Он правильно усмотрел причины лунных затмений в том, что земной шар заслоняет собой свет Солнца, падающий на лунную поверхность.
Чжан Хэн стал создателем очень важного астрономического прибора – небесной сферы, которую он назвал «моделью круглого неба». Точное устройство этой модели неизвестно, но описания ее сохранились. На медной сфере прибора были выгравированы небесный экватор, эклиптика. Южный и Северный полюсы, 24 сезона года, Солнце, Луна и созвездия. Остроумное устройство соединяло сферу с водяными часами. Сила равномерно капающей воды непрерывно вращала сферу, так что на ней можно было наблюдать движение Солнца, Луны и созвездий. Показания «модели круглого неба» полностью совпадали с движением небесных тел.
В VIII в. ученый буддийский монах И Син значительно усовершенствовал «модель круглого неба». Изобретатель применил системы зубчатых колес, приводивших в движение двух деревянных человечков, из которых один каждые четверть часа автоматически ударял в барабан, а другой через каждые два часа бил в колокол.
Китайские астрономы сделали еще много других поразительных открытий. Их успехи до сих пор вызывают восхищение ученых.
Древние китайские хроники времен династии Хань (206 г. до н. э. – 220 г. н. э.) изобилуют сообщениями о землетрясениях, то и дело происходивших в разных районах Китая.
Около 132 г. н. э. выдающийся китайский математик и астроном Чжан Хэн изобрел первый в мире сейсмограф – прибор для регистрации землетрясений. В то время Чжан Хэн занимал при дворе должность великого астролога и по обязанности должен был регистрировать все землетрясения.
Судя по сохранившемуся описанию, прибор имел овальную форму и напоминал сосуд для вина. На его поверхности были симметрично расположены восемь бронзовых драконов, повернутых головами в восьми направлениях: на север, на юг, на запад, на восток, на северо-запад, на северо-восток, на юго-запад и на юго-восток. Каждый дракон держал в пасти медный (или глиняный) шарик. Под драконами сидели восемь бронзовых лягушек с раскрытыми ртами.
Принцип действия прибора не вполне ясен. Как полагают современные исследователи, внутри прибора на поперечной перекладине висел массивный медный столбик. Предположим, что волна от землетрясения распространялась слева. В таком случае колебания земной коры чуть-чуть качнули бы прибор вправо, а вместе с прибором – и медный столбик. При этом нижняя часть столбика отклонилась бы влево. По системе стержней ее движение передалось бы рычагу, один конец которого представлял собою верхнюю часть головы дракона, обращенной в сторону центра землетрясения. В результате пасть дракона раскрылась бы и шарик со звоном упал бы прямо в рот сидевшей под ним лягушке. Особое приспособление автоматически помешало бы медному столбику снова откачнуться вправо. Услышав звон, наблюдатель, следивший за прибором, мог узнать, в каком направлении находится эпицентр землетрясения.
Прибор Чжан Хэна был установлен в Лояне – тогдашней столице Китая – и скоро завоевал всеобщее признание. Сейсмограф позволял во-первых, зарегистрировать землетрясение, а во-вторых, определять направление, где оно произошло. И еще задолго до приезда гонцов из пострадавшего района власти могли начинать сбор необходимых запасов и мобилизацию рабочих для помощи пострадавшим. Трудно подсчитать, сколько жизней спас прибор Чжан Хэна.
Современные сейсмографы начали свое развитие только в 1848 году.
Этот механизм лежит в основе конструкции современных гироскопов, применяющихся в авиации и столь необходимых при вождении самолетов, в частности, при полете в режиме «автопилот». Свое название «карданов подвес», или универсальный шарнир, он получил по имени итальянского инженера и ученого Джироламо Кардано (1501–1576). Однако сам итальянец не был его изобретателем. Он даже не претендовал на авторство, а просто описал это устройство в своей получившей широкую известность книге «De subtilitate rerum» («Хитроумное устройство вещей», 1550 г.). В реальности универсальный шарнир был изобретен еще в II в. до н. э. в Китае.
Те, кто когда-нибудь видел старинные крытые цыганские повозки, мог заметить на их стенках устройства, удерживающие лампы в вертикальном положении даже при самой сильной дорожной тряске. Соединенные между собой, эти медные кольца могли вращаться в любом направлении, однако закрепленная в центре лампа никогда не переворачивалась. В этом и заключается основная идея карданова подвеса: несколько колец, расположенных одно внутри другого, соединяются в двух противоположных точках, что дает им возможность вращаться относительно друг друга. Если в центре колец поместить груз, например лампу, то он будет сохранять вертикальное положение. Какие бы движения ни совершали кольца, лампа останется неподвижной, поскольку кольца гасят колебания.
Первое письменное упоминание об этом приспособлении встречается в «Оде к красавицам», которая датируется приблизительно 140 г. до н. э. Более чем три столетия спустя, около 189 г. н. э., механик Дин Хуань изобрел этот механизм вторично. В XV в. китайские мореплаватели уже использовали компасы, закрепленные на «кардановом подвесе». На показания таких приборов не влияла морская качка.
В Европе карданов подвес появился спустя 1000 лет после его изобретения. А еще через 800 лет известный ученый Роберт Гук и другие изобретатели стали использовать этот принцип не для стабилизации центрального элемента, а для приложения внешних сил. Этому изобретению дали название универсального шарнира. Именно оно легло в основу механизма силовой передачи современных автомобилей.
Когда в XVII столетии прибывшие из Европы миссионеры увидели при дворе китайского императора механические часы, они не могли сдержать своего изумления. Известно, что первые механические часы появились в Европе в 1310 г. Но оказывается, китайцы изобрели их на шесть веков раньше!
Первые китайские часы представляли собой бамбуковый шест, отбрасывавший тень. Время на этих солнечных часах узнавали по длине тени. В эпоху династии Цинь (221–207 гг. до н. э.) китайские мастера создали собственную версию водяных часов – так называемые «протекающие сосуды». Они состояли из системы сосудов, в том числе сосуда с постоянным количеством воды, водоприемника и сосуда для отвода части воды.
Хитроумная система обеспечивала такую подачу воды в сосуд, что он был постоянно наполнен. В его задней стенке находилось отверстие, через которое излишек воды сливался в сосуд для отвода части воды. В результате из первого сосуда за известное время под одинаковым напором вытекала в водоприемник определенная мера воды. На крышке водоприемника стояла медная статуэтка человека. Человек держал перемещающийся вверх и вниз стержень, на котором были выгравированы деления времени. Нижний конец стержня устанавливался на поплавке, находящемся на поверхности воды. Постепенно водоприемник наполнялся. По положению, в котором находился стержень, поднимавшийся вверх, определялось время.
Первые механические часы изготовил И Син (683–727), буддийский монах и математик. Скорее, это был астрономический инструмент, выполняющий роль часов. Вот как описывают их устройство современники: «[Часы] имели вид небесной сферы с изображением фаз Луны, расположенных в строгой последовательности, небесного экватора и градусной сетки. Вода, наливавшаяся в укрепленные на колесе ковшики, приводила в движение сферу, совершавшую один полный оборот в сутки. Снаружи ее охватывали два обруча, на которых были укреплены изображения Солнца и Луны, вращавшиеся по круговым орбитам… Все сооружение было наполовину помещено в деревянный корпус, поверхность которого изображала горизонт. С помощью такого инструмента можно было точно определять время восхода и заката, периоды полнолуния и новолуния, а также величину прецессии. Кроме того, в часах были колокол и барабан – первый звонил каждый час, а второй отбивал четверти часа. Все это приводилось в движение с помощью скрытых внутри корпуса колес, шпинделей, крючков и колесных передач [с помощью анкерного механизма]».
Подобно водяным часам, изобретение И Сина зависело от превратностей погоды. Так, чтобы на холоде вода в часах не замерзала, рядом с ними приходилось ставить несколько горящих факелов. Поэтому в следующих часах, созданных Чжан Сисюнем в 976 г., воду заменили ртутью. Их механизм был намного больше размером и значительно сложнее, а для его размещения пришлось выстроить целую башню.
В Х в. было изобретено еще одно часовое устройство, приводившееся в действие силой воды. Оно автоматически отмечало протекшее время звоном бубенчиков, колокольным и барабанным боем. Все эти изобретения стали вехами на пути к созданию «Космической машины» – знаменитых китайских часов эпохи средневековья, изобретенных Су Суном в 1092 г.
Подобно своим предшественникам, «Космическая машина» представляла собой часовую башню 10-метровой высоты. На верхушке башни стоял огромный бронзовый астрономический инструмент с механическим приводом – так называемая армиллярная сфера, служившая для наблюдения за положением звезд. Располагавшийся внутри башни небесный глобус поворачивался синхронно с этой сферой. Говорят, что результаты наблюдений с помощью сферы и демонстрационного глобуса полностью совпадали. Основным элементом механизма был анкер, вращающийся по часовой стрелке под действием воды или ртути, вытекавших из расположенного выше резервуара.
Вся передняя часть башни была оформлена в виде пятиэтажной пагоды. Через определенные промежутки времени на том или ином ее этаже открывались двери, и оттуда появлялись фигурки, бившие в колокола или гонги и державшие дощечки с обозначением времени. Все это приводилось в движение тем же самым огромным часовым механизмом, который одновременно вращал небесный глобус и армиллярную сферу.
Двумя веками позднее использованные в часах Су Суна принципы легли в основу первых механических часов в Европе.
Знаете ли вы, что вплоть до XVII столетия стрелки всех европейских компасов указывали не на север, а на юг? И это потому, что сама идея компаса была заимствована европейцами у китайцев, создавших первый магнитный компас, стрелка которого была ориентирована на южный магнитный полюс.
Китайцы знали магнит очень давно. Уже в III в. до н. э. им было известно, что магнит притягивает железо. Очень рано стало известно китайцам и свойство магнита указывать направление на север и на юг. Уже в III в. до н. э. у китайцев существовал магнитный компас. Он напоминал суповую ложку с длинной ручкой, по-видимому, вырезанную из куска магнитного железняка. Эта ручка указывала на южный магнитный полюс. Своей выпуклой частью «ложка» касалась гладкой середины медной или деревянной подставки, на которой делениями обозначались стороны света. Действовал такой компас очень просто: «ложку» крутили за свободно торчащую ручку и ждали, когда она остановится. Направление, которое занимала ручка, и было южным.
В XI в. китайские ученые обнаружили, что сталь и железо после трения о магнит приобретают магнитные свойства. Один из компасов того времени имел вид плоской рыбки, сделанной из намагниченной стали. Рыбка плавала на поверхности воды и указывала головой на юг. В дальнейшем эта рыбка претерпела ряд изменений и в итоге превратилась в компасную стрелку.
Несколько компасов описаны в трактате «Раздумья об озере снов» китайского астронома Шэнь Ко (1086). «Магнитная игла, помещенная на краю чашки или даже на ногте, может свободно двигаться и, в конце концов, укажет на юг, но этот способ не слишком надежен, – писал Шэнь Ко. – Показания магнитной иглы, проткнутой через несколько кусочков камыша, которые плавают на поверхности воды, тоже могут оказаться неточными, когда поверхность воды придет в волнение. Гораздо точнее будут показания иглы, прикрепленной воском к шелковинке и подвешенной в безветренном месте».
В своей книге Шэнь Ко отмечает, что магнитная игла не совсем точно указывает на юг, а чуть-чуть отклоняется к востоку: «Фокусники натирают кончик иглы магнитом, и она, указывая на юг, чуть отклоняется к востоку, вместо того чтобы показывать точно на юг». Это явление мы называем сегодня магнитным склонением. Оно вызвано тем, что ориентация магнитного поля Земли не совпадает с направлением север – юг и магнитные полюсы не совпадают с географическими полюсами. Угол, на который магнитная стрелка компаса отклоняется от направления географического меридиана, называется углом склонения.
Уже во времена династии Хань (206 г. до н. э. – 220 г. н. э.) китайцы знали о том, что одинаковые магнитные полюсы взаимно отталкиваются, а разные притягиваются друг к другу. В Х – XIII вв. китайцы обнаружили, что магнит притягивает только железо и никель.
Видимо, уже около 1100 г. китайцы стали применять магнитный компас в мореходстве. Китайский посол, прибывший в первой четверти XII в. морем в Корею, рассказывал, что на носу и на корме его корабля имелось по компасу, иглы которых плавали на поверхности воды. По ним держали курс в условиях плохой видимости. Приблизительно в конце XII в. через посредничество арабов в Западную Европу попал китайский компас, игла которого плавала на поверхности воды.
Изобретение компаса сыграло огромную роль в развитии китайского мореходства. Но компас оказался великим благом и для всего человечества. Едва ли не половина важнейших изобретений, на которых зиждется современная цивилизация, пришла из Китая.
В IV–III вв. до н. э. на дорогах Китая можно было встретить множество бродячих «докторов магических наук». Они рассказывали о том, что далеко на востоке, посреди моря, высятся три священных острова – там обитают блаженные, которые владеют эликсиром бессмертия; животные и птицы там только белого цвета, а дворцы и ворота на тех островах сделаны из золота и серебра…
Этим россказням верили многие. Знаменитый император Цинь Шихуанди, мечтая во что бы то ни стало добыть эликсир бессмертия, посылал даже морские экспедиции на поиски «счастливых островов».
Некоторые «доктора магических наук» занимались алхимией. Они искали рецепт «эликсира бессмертия»; кроме того, алхимики пытались искусственным путем получить золото и серебро.
Следуя путем проб и ошибок, алхимики накопили ряд ценных познаний о веществах и их превращениях. Случалось, что отважные экспериментаторы умирали, приняв на пробу дозу какого-нибудь изобретенного ими «чудодейственного» снадобья. Однако в своих лабораториях они изготовили и многие по-настоящему полезные лекарства, получили ряд металлических сплавов и красящих веществ, освоили способы плавки, перегонки, кристаллизации, возгонки.
Во время своих опытов китайские алхимики обнаружили, что при смешении серы, селитры и древесного угля иногда происходит вспышка и даже взрыв. И уже в VII в. алхимик по имени Сунь Сымяо написал свое «Сочинение о пилюлях бессмертия», в котором содержится самый древний рецепт пороха.
В Х в. (а возможно и раньше) китайцы уже применяли в военном деле несколько видов порохового оружия. Порох использовался сначала по преимуществу как начинка для различных снарядов зажигательного назначения. Затем появились пороховые снаряды взрывного действия.
В 1132 г. китайцы уже использовали первое пороховое ствольное оружие. Это были длинные бамбуковые трубки, в которые закладывался порох. Каждую такую трубку держало два человека. Порох поджигался, и из бамбукового ствола вырывалась струя пламени, нанося ожоги воинам противника А в 1259 г. в Китае было изобретено первое примитивное ружье. Оно представляло собой толстую бамбуковую трубку, в которую помещался заряд пороха и пуль.
На рубеже XIII–XIV вв. в Китае появились первые металлические пушки. Их называли «огневыми стволами». Они заряжались каменными и железными ядрами; это были уже настоящие пушечные снаряды.
Первые сведения о порохе европейцы получили от арабов. Возможно, что именно через их руки это китайское изобретение попало в страны Европы. И вскоре перед пушками королевских армий начали рушиться стены рыцарских замков…
Так открылась новая страница в истории военного дела.
Учреждение республики способствовало росту и процветанию Древнего Рима. Он становится крупным городом, окружается валами и крепостными стенами. Римлянам в годы республики нужно было много строить. Постоянные войны, частые осады, страх перед нападениями неприятеля заставляли их обносить города высокими стенами, валами, рвами. Строителям и зодчим в это время выпадало больше работы, чем скульпторам или живописцам. Они прокладывали дороги, воздвигали мосты, проводили водопроводы, рыли сточные каналы, осушали болота.
Уже в эпоху республики римляне начали строительство великолепных мощеных дорог, постепенно покрывших не только Италию, но и многочисленные провинции.
Самая древняя, самая важная и знаменитая из римских дорог – Аппиева дорога – соединяла Рим с городами южной Италии. Строительство дороги начал в 312 г. до н. э. консул Аппий Клавдий, по имени которого дорога получила свое имя. Один из римских поэтов назвал ее «царицей дорог, вдаль идущих». По ней отправлялись легионы на завоевание народов и государств Средиземноморья. Вдоль этой дороги в 71 г. до н. э. были распяты на крестах рабы, участвовавшие в восстании Спартака.
Когда-то Аппиева дорога шла до Неаполя, а затем поворачивала к Бриндизи, порту на берегу Адриатического моря. Сейчас лучше всего сохранился участок дороги протяженностью всего 10 км, берущий свое начало от средневековых римских ворот Св. Себастьяна. По большей части дорога покрыта асфальтом, но на некоторых участках на поверхности оставлены огромные древние камни. Вблизи Рима дорога выложена гигантскими плитами туфа, а на остальном протяжении – блоками вулканической лавы. Ширина полотна дороги составляет от 4,3 до 6 м.
По обеим сторонам Аппиевой дороги почти на каждом шагу встречаются исторические памятники, в том числе множество семейных гробниц римской знати. Римляне стремились быть погребенными у проезжих дорог, чтобы как можно больше людей, проходя здесь, вспоминали о них.
Чем дальше от Рима, тем более пустынной и живописной становится Аппиева дорога, обрамленная кипарисами и беломраморными надгробиями. Слева после четвертого верстового столба возвышается монумент на могиле знаменитого древнеримского философа-стоика Сенеки. По обвинению в заговоре против Нерона он был приговорен к «добровольному» самоубийству.
До сих пор функционирует эта прямая как стрела дорога, запечатлевшая в своей строгой красоте многие важнейшие страницы всемирной истории.
Строительство дорог получило широчайший размах в эпоху империи. Необходимость укреплять границы, более широко и глубоко романизировать новые провинции требовали от римлян энергичных усилий. Было основано много новых городов и всюду прокладывались великолепные дороги, без которых не могло быть налажено ни управление провинцией, ни быстрое передвижение войск и торговых караванов.
Общая протяженность римских дорог, вычисленная по древним остаткам, составляла несколько тысяч километров. Дороги укладывались на крепком каменном основании, и везде имели стандартную ширину – 6 м, выложенное плитами или мелким камнем полотно и округлые скосы. Такая дорога веками не требовала ремонта, и по ней можно было быстро передвигаться войскам и транспорту. Покрытие некоторых особо важных в стратегическом или экономическом отношении дорог состояло из ряда последовательных слоев камня и щебня, скрепленных известковым раствором.
Чрезвычайно тщательно устраивались дороги в Западной Сирии. В вырытое углубленное ложе укладывались каменные плиты, затем насыпался слой щебня на известковом растворе, поверх которого шла мостовая, устланная большими каменными плитами. Такое шоссе с боков укреплялось еще и вертикально поставленными плитами. В пустынях трассу дороги отмечали такие же камни, правда, более грубой отески и неправильной формы, но вполне пригодные для движения и не дающие сбиться с пути. Особенно густые сети путей шли от Антиохии на восток к Дамаску, на запад к Лаодикее и вдоль побережья. Через Дамаск пролегали дороги на юг и восток – к Евфрату.
Важные военные дороги пролегали в Северной Африке. Дорога от Карфагена на юго-восток до Лептис Магна имела протяженность 800 км, а из Карфагена в Ламбезис – 275 км.
Одной из важнейших дорог Римской империи была Виа Эгнатия. Она брала свое начало у современного албанского города Дуррес (античный Диррахий) и пересекала весь Балканский полуостров до греческого порта Салоники. Свое значение эта дорога не утратила на протяжении многих последующих веков.
При императоре Тиберии вдоль дорог по всей империи начали устанавливать миллиарии – верстовые столбы (римская миля = 1,5 км) с указанием расстояния между близлежащими городами и именем того императора, в правление которого они были поставлены.
Через реки, лежащие на пути, римляне перебрасывали великолепные арочные каменные мосты, сохранившиеся во многих местах. По мосту, лежащему между Карфагеном и Гиппоно-Заритом (Бизертой), даже сегодня проходит автомобильное шоссе. Также до сих пор используется мост в Римини (Италия, начало I в. н. э.), построенный из мраморовидного далматинского известняка. Его проезжая часть покоится на пяти арках, завершенных сильно выступающим карнизом. Знаменитый итальянский зодчий Палладио, тонко воспринимавший красоту античной архитектуры, считал его лучшим римским мостом.
Мост Алькантара – один из немногих дошедших до наших дней мостов древности. Он расположен в небольшом испанском городке Алькантара, в провинции Эстремадура, в нескольких милях от португальской границы. Город возник еще в древнеримские времена. Здесь, у места слияния рек Алагон и Тахо, пролегал древний сухопутный путь, соединявший Иберию (Испанию) с Лузитанией (Португалией). И именно на этом пути римский архитектор и инженер Гай Юлий Лацер построил свой знаменитый мост, переживший века. Сложенный из больших гранитных блоков он величественно поднимается над быстро бегущими водами Тахо.
В эпоху Римской империи римские инженеры достигли особого искусства в области строительства мостов. Они открыли и широко использовали бетон; усовершенствовали и распространили полукруглую каменную арку в конструкции моста; использовали при строительстве коффердамы; применили концепцию общественных работ.
Для получения бетона римляне смешивали цемент – пуццолану, добывавшийся возле итальянского города Поццуоли, с известью, песком и водой. Полученный раствор, застывая, превращался в материал, которому была не страшна никакая вода. Римские строители использовали его для сооружения мостовых опор, в качестве связующего материала при возведении каменных столбов и арочных пролетов. Строительство моста обычно начиналось с устройства коффердамов – временных водонепроницаемых перемычек, отводивших воду от участков, где планировалось возвести опоры. В русло реки вбивались сваи, устраивались замкнутые деревянные плотины, из которых выкачивалась вода, после чего рабочие могли беспрепятственно работать на освобожденных участках дна, закладывая основы моста. Несмотря на использование коффердамов, основания римских мостов обычно не уходили в землю настолько глубоко, чтобы обеспечить достаточную защиту конструкции от эрозии.
Точная дата сооружения моста Алькантара неизвестна. Одни источники называют 98—105 гг., другие – 106–118 гг. Ясно только, что это произошло в правление императора Траяна. У одного из въездов на мост в древности стоял маленький храм, посвященный императору Траяну и божественным основателям Рима – братьям Ромулу и Рему.
Пришедшие в начале VI столетия вестготы стерли практически все следы римского присутствия, однако оставили нетронутым мост, основав возле него свое поселение под названием Олива. Сменившие вестготов арабы («мавры») дали мосту его нынешнее название – Алькантара, от арабского «Kantara-ass-Saif», «мост Меча». По преданию, в кладке моста однажды был найден замурованный золотой меч.
Мост Алькантара сыграл немалую роль в бурных событиях реконкисты – отвоевания испанских земель, захваченных арабами. Не раз вокруг него разыгрывались сцены кровавых сражений. Альфонс IX (1188–1230), король Кастилии и Леона, отдал город Алькантара во владение рыцарям ордена Калатрава. Однако городок лежал слишком далеко от их основных владений, и в 1218 г. рыцари Калатрава отдали его маленькому военному ордену Сан-Юлиан де Перейро, который с тех пор стал именоваться орденом Алькантара.
Новые владельцы города первым делом взялись за починку древнего моста, за четыре года до этого частично разрушенного маврами. Со стороны, примыкающей к городу, они возвели оборонительную башню. Такая же башня, носившая название Золотой, некогда стояла и при въезде на мост, однако она была разрушена в 1721 г. в ходе военных действий. В 1778 г. по распоряжению короля Карла III на ее месте выстроили новую башню, оформленную в модном в ту пору стиле барокко.
В своем нынешнем виде мост имеет высоту 71 метр, длину 194 метра и ширину 8 метров. Шесть его изящных арок, приподнятых в центральной части (длина пролета средней арки составляет 15 м), по-прежнему легко перелетают через долину Тахо. Время, похоже, не властно над ним: один из самых древних мостов Европы, созданный искусством инженера Гая Юлия Лацера, мост Алькантара, как и две тысячи лет назад, исправно служит людям.
Китай – страна мостов. Предполагается, что китайцы строили деревянные мосты уже во II тысячелетии до н. э., а возможно, даже тысячелетием ранее. Император Цинь Шихуанди (259–210 гг. до н. э.), как рассказывают древние хроники, построил мост протяженностью 544 метра. Китайские строители смело экспериментировали с формами и материалами. Многие типы современных мостов происходят из Китая. Так, первый цепной подвесной мост, Пэньхоцзяо или мост Пэньхо, был построен в Китае ок. 206 г. до н. э. военачальником Пэнченом во времена династии Хань (206 г. до н. э. – 220 г. н. э.). Знаменитый венецианский путешественник Марко Поло писал о 12 тысячах мостов, построенных из дерева, камня и железа возле китайского города Кин-сай. В 1665 г. миссионер Кирхер описал виденный им в Китае цепной подвесной мост протяженностью 61 м, состоящий из двадцати железных связей – обычный тип моста, построенного в эпоху династии Мин (1368–1643), но неизвестный в Европе и Америке вплоть до XIX столетия.
Безымянный китайский инженер, первым осознавший, что арочный мост не обязательно должен быть полукруглым, а может быть и пологим, совершил настоящий переворот. Представим себе гигантский круг, зарытый в землю так, что на поверхности видна только его верхушка. Этот сегмент и образует пологую арку. Такие мосты прочнее полукруглых, а на их строительство уходит меньше материалов. Это открытие было сделано в Китае в VII столетии.
В провинции Хэбэй сохранился однопролетный каменный мост Аньцзи. Чаще его называют Даши – «Великий Каменный мост». Это старейший из сохранившихся китайских мостов и самый древний в мире однопролетный арочный мост. Вот уже тринадцать веков это сооружение продолжает служить людям. Его создатель Ли Цзюнь стал основателем целой строительной школы, влияние которой на китайскую строительную технику сохранялось на протяжении многих веков. Первым из его творений стал мост Аньцзи. Построенный в 610 г., он сохранился до наших дней и по-прежнему используется людьми.
Великий Каменный мост перекинут через реку Цзяо в районе Чжаосянь в предгорьях Шаньси, на окраине Великой Китайской равнины. Протяженность моста составляет 37,5 м.
В конструкции моста Аньцзи использованы четыре небольшие сквозные арки, первые в мире арочные антрвольты – новшество, имевшее большое значение в строительстве. Ли Цзюнь установил, что, расположив их с двух сторон моста, можно решить одновременно несколько проблем: пропуск паводковых вод уменьшает опасность разрушения моста при внезапном наводнении, снижается общий вес конструкции, что уменьшает вероятность ее погружения в речные берега, экономится значительное количество материалов. Это был настоящий прорыв в мостостроении.
На этих принципах китайские строители строят арочные мосты и в наши дни, используя при этом уже не камень и дерево, а сталь и железобетон. Что же касается самого патриарха китайских мостов, то он прочно занял почетное место в списке двенадцати величайших шедевров мирового гражданского строительства.
Мост Марко Поло – самый знаменитый, а возможно, и самый древний мост в Азии. Европейцы о его существовании узнали из книги Марко Поло, который увидел мост в 1276 г., во время своего путешествия в ставку внука Чингисхана Хубилая. Позже европейцы назвали мост именем итальянского путешественника. В самом Китае его именовали по-разному: «Мост над соловьиной пропастью», «Луна над Лугоу на рассвете» и другими поэтическими названиями.
Мост расположен в 16 км к юго-западу от Пекина, у города Лугоуцяо, на реке Юндинхэ (Марко Поло называет ее Пулисанчи), которая впадает в Байхэ приблизительно в 30 км выше Тяньцзиня. Сейчас уже невозможно сказать, когда именно главные дороги Центрального Китая сошлись у переправы через Юндинхэ и когда здесь был построен первый мост. Вероятно, мост – сперва деревянный – уже стоял на этом месте в эпоху Враждующих царств (475–221 гг. до н. э.). Во времена династии Цзинь (265–316 гг. н. э.), когда Пекин стал столицей страны, движение по мосту значительно возросло. Деревянный мост несколько раз расширялся, возводился заново, пока наконец в 1189–1192 гг. на его месте не был сооружен каменный, необыкновенно изящный арочный мост. Он стал одним из самых ранних мостов подобного рода в Китае и быстро заслужил славу великолепнейшей постройки в окрестностях Пекина. Вечерами сюда приходили поэты и художники, чтобы полюбоваться прекрасными видами встающей над рекой луны; здесь проводились традиционные празднества, которыми отмечался день осеннего равноденствия.
Опоры моста сложены из крупных гранитных блоков. Первоначально он достигал в длину 260 метров. Мост состоит из 11 пологих арок, длина пролета каждой из которых в среднем составляет 19 м. Беломраморные балюстрады, протянувшиеся с обеих сторон проезжей части, украшают 485 резных каменных львов. Они изображены в различных положениях, под разными ракурсами и ни один из них не похож на другого! Въезды на мост охраняют могучие каменные слоны.
Почти 800 лет мост Марко Поло простоял в своем первоначальном виде, но в XVII столетии он был разрушен сильнейшим наводнением. Его заботливо восстановили, сделав целиком мраморным. Сегодня мост украшают две стелы: одна, установленная в 1698 г., посвящена окончанию реконструкции моста, а на второй, сооруженной в 1751 г. по распоряжению императора Цзянлуна, высечены поэтические строки, воспевающие красоту этого удивительного сооружения.
В своем сегодняшнем виде мост Марко Поло имеет длину 235 метров, ширину – 8 метров. Последняя его реконструкция проводилась в 1969 г.
Известный путешественник Александр Гумбольдт некогда сказал, что дороги инков – самое выдающееся творение человека за всю его историю.
Инки многое заимствовали из богатого культурного наследия своих предшественников – в области архитектуры, агрономии, сооружения оросительных систем, ремесленной техники, астрономии, искусств, медицины. Однако в некоторых отношениях они значительно превзошли своих учителей. И одним из главных достижений инкской цивилизации стали дороги, проложенные в очень трудных горных условиях и связавшие все, даже самые удаленные области большой империи.
Эти пути связывали север Эквадора с севером Аргентины, доходя до северной части Чили и пересекая Боливию через высокогорные районы, где расположено озеро Титикака. По ним двигались отряды инкских воинов, караваны вьючных лам, перевозивших разные грузы из одной области страны в другую, спешили гонцы – часки, поддерживая непрерывную связь столицы страны Куско с другими городами империи.
Эта гигантская сеть дорог была создана по нескольким причинам. В первую очередь это были сооружения военного назначения. Дороги давали возможность быстро перебрасывать войска. Но помимо военных, они служили другим целям: дороги связывали отдельные области Тауантинсуйу, что создавало возможности для их полной экономической интеграции и т. д.
Инки хорошо понимали значение своей дорожной сети. И потому уделяли ее строительству большое внимание. Сооружением дорог руководил своеобразный технический комитет, который определял трассу будущего шоссе. Строительные работы осуществлялись на основе трудовой повинности – миты – жителями тех общин, по чьей территории проходили отдельные участки будущей дороги.
Строители инкских магистралей преодолевали всевозможные природные препятствия: дороги поднимались к заоблачным вершинам (в одном месте даже на высоту 5160 метров над уровнем моря), пересекали по каменным настилам болота, прорезали непроходимые джунгли. Над реками навешивались весьма своеобразные мосты, которые держались на канатах, сплетенных из волокон агавы. Заботиться об исправности моста было обязанностью жителей ближайшей деревни.
Две главных дороги, пересекавших государство Тауантинсуйю с севера на юг, носили название «дороги Инки». Одна из них проходила по побережью, другая – в горах.
Первая из «дорог Инки», так называемая Главная дорога, до начала ХХ столетия оставалась самым длинным шоссе в мире. Причем оно было построено людьми, не знавшими ни колеса, ни повозки. Общая протяженность его составляла 5250 километров.
Вторая, Прибрежная дорога начиналась у портового города Тумбеса, в том месте, где позднее испанские конкистадоры впервые вступили на территорию Перу, и вела на юг. В пределах нынешнего Чили она соединялась с Главной дорогой. На всем своем протяжении Прибрежная дорога имела ширину 7,5 метра. Главная дорога, которая вела через горы, была несколько эже. С обеих сторон оба главных шоссе обрамлялись каменным бордюром. Через каждые 25 километров у обочины дороги был устроен постоялый двор или гостиница, где могли найти пристанище усталые путники. Там же находились склады продуктов – тамбо. Тамбо снабжали путников и государственных чиновников, следующих по делам службы, обеспечивали провиантом перемещавшиеся войска и т. д.
По дорогам все передвигались пешком, а грузы переносились на спине. Только правитель страны – Инка и высокие чиновники путешествовали в носилках.
Испанские конкистадоры были потрясены умением перуанских индейцев строить великолепные дороги.
Смелыми инженерными сооружениями, заслужившими восхищение тех, кто их видел, были висячие мосты через пропасти, которыми местные жители пользовались еще в XIX в. Сохранилось детальное описание возведения инками этих огромных конструкций. Из трех необычайно толстых канатов они сплетали трос – криснеху, превосходивший своей толщиной человеческое тело. Потом они перетягивали концы этих грандиозных канатов на другой берег реки и там намертво укрепляли их с обеих сторон на двух высоких опорах, высеченных в скалах. Старейшим из подобных мостов был 45-метровый подвесной мост через реку Апуримак, построенный еще во времена правления инки Рока.
Путешественник и географ Дж. Сквайр более столетия назад побывал в этих местах и зарисовал мост через Апуримак, существовавший еще в середине XIX в. Рисунок его на удивление точно совпадает с описанием Гарсиласо. К сожалению, до наших дней этот мост не сохранился – он рухнул в 1880 г. вместе с проходившими по нему людьми.
Понте Веккьо по-итальянски означает «Старый мост». Никто не знает, когда на этом месте был построен первый мост, соединивший оба берега реки Арно. Вероятно, это произошло еще в этрусские времена. Римляне, сменившие этрусков, заменили и старую постройку. Через Арно был переброшен новый деревянный мост, построенный с присущим римлянам искусством. Много веков он исправно прослужил людям, пережив крушение империи, нашествие варваров, многочисленные междоусобные войны. И люди, и природа приложили немало усилий к тому, чтобы мост исчез с лица земли. Однако он всякий раз возрождался заново: слишком оживленной была дорога, пересекавшая в этом месте Арно.
Арно – река бурная. Не раз и не два наводнения сносили конструкции моста буквально до основания. Самое раннее свидетельство подобного рода относится к 972 г. Восстановленный после этой катастрофы мост простоял до 1117 г. (по другим сведениям – до 1178 г.). Позже не раз еще мост разрушался и возводился заново. В 1332 г. он впервые был возведен в камне.
На протяжении многих столетий мост Понте Веккьо оставался единственным мостом в городе. Позже, по мере роста Флоренции, Арно пересекли другие мосты: Новый, или Понте алла Каррайя (1218 г.), мост Рубаконте, или Понта алла Грацие (1237 г.), мост Святой Троицы (Санта-Тринита, 1237 г.). Однако в 1333 г. все городские мосты, за исключением Понта алла Грацие, были уничтожены сильнейшим наводнением. На центральной городской площади уровень воды достигал 1,2 м; бурным потоком была разрушена часть городских стен, погибло около 300 человек. Была разрушена и конная статуя Марса, стоявшая у входа на мост Понте Веккьо и с древнеримских времен считавшаяся покровителем Флоренции. После этого его сменила статуя христианского патрона Флоренции – Св. Иоанна Крестителя. Похоже, он оказался более надежным стражем моста, чем Марс: с тех пор мост Понте Веккьо не разрушался более ни разу.
Нынешний мост Понте Веккьо был построен в 1335–1345 гг. флорентийским каменщиком Нери ди Фиораванте и архитектором Таддео Гадди. Они сумели сделать то, что на протяжении столетий не могли сделать их предшественники: укрепить опоры моста так, что вся конструкция стала неуязвимой перед напором речных вод. Одновременно мост приобрел свой характерный облик, на многие века сделавший его своеобразной «визитной карточкой» Флоренции. Понте Веккьо стал первым в Европе мостом, построенным на сегментных арках.
Три арки моста, опирающиеся на грузные основания, полого стелятся над рекой Арно, поднимаясь на высоту 4,4 м. Протяженность центрального пролета моста составляет 30 м, длина двух боковых – по 27 м. Он чрезвычайно широк: ширина его составляет 32 м. Мост крытый; по обеим его сторонам вдоль пешеходного настила тянутся лавки торговцев. Понте Веккьо – один из немногих в мире мостов, где сохраняется эта средневековая традиция. Лавки на мосту появились еще в XII столетии. Первоначально здесь держали свои нехитрую торговлю мясники, зеленщики и кожевенники. Однако члены влиятельного семейства Медичи, в XV в. ставшие полновластными хозяевами Флоренции, сочли, что зрелище окровавленных туш и запахи дубленых кож на главном городском мосту не подходят образу столицы искусств, в которую Медичи стремились превратить Флоренцию. По распоряжению герцога Козимо Медичи на мост были перенесены лавки ювелиров и серебряных дел мастеров – людей, занимающихся более «благородным» ремеслом, чем мясники и кожевенники. И в наши дни здесь торгуют сувенирами. Итальянские ювелиры считали своим покровителем знаменитого скульптора и ювелира Бенвенуто Челлини (1500–1571). Об этом напоминает установленный на мосту Понте Веккьо бронзовый бюст мастера.
Между 1565 и 1600 гг. ансамбль моста пополнился так называемым «коридором Вазарино», построенным Д. Вазари, чтобы связать Палаццо Веккьо и дворец Уффици с Палаццо Питти. Этот крытый деревянный переход пролег над шеренгой расположенных на мосту магазинов, и с его высоты открываются прекрасные виды Флоренции и реки Арно.
Понте Веккьо – поистине вечный мост. Он пережил не только Вторую мировую войну, но и сильнейшее наводнение 1966 г. Тогда были смыты все лавки на мосту, однако разбушевавшаяся река не сумела совладать с могучими каменными конструкциями.
Долгие годы, вплоть до конца XIX столетия, берега Большого канала в Венеции соединял один-единственный мост Риальто – один из самых знаменитых мостов мира. Его предшественником был наплавной мост, построенный в этом месте в 1181 г. архитектором Никколо Бараттьери. В середине XIII в. его сменил деревянный мост на сваях, который рухнул в 1444 г., не выдержав тяжести толпы. Новое деревянное сооружение также оказалось недолговечным, и 1520-е гг. было решено выстроить мост в камне.
Правительство Венецианский Республики объявило конкурс проектов, в котором приняли участие самые известные архитекторы того времени: Микеланджело, Сансовино, Скарпаньино, Палладио, Скамоцци. В итоге победил проект Антонио да Понте.
В 1588–1591 гг. берега канала соединил однопролетный крытый арочный мост. Его основания покоятся на 12 000 свай, вбитых в топкие берега Большого канала. Мост облицован белым мрамором и украшен рельефами. Его протяженность составляет 48 м, ширина превышает 22 м, а высота над водой – 7,5 м. Под его аркой могли свободно проходить большие груженые суда, а на самом мосту, под аркадами крытого прохода, разместились многочисленные лавки торговцев, обосновавшиеся здесь еще в те времена, когда мост был деревянным.
Свое название мост получил по имени островов Риальто, или Ривоальто (от латинского rivus altus – «высокий берег»), где в V столетии поселились беженцы с побережья Венецианского залива, спасавшиеся от нашествия гуннов. Так было положено начало городу, получившему впоследствии название Венеция.
С верхней площадки моста Риальто открывается прекрасный вид на Большой канал. И сам мост органично вошел в пейзаж города. Он виден издалека и выделяется на фоне неба и канала своим внушительным силуэтом.
Мост и прилегающие к нему набережные и улицы еще во времена средневековья стали торговым центром Венеции. Фактически мост был оживленной улицей, по сторонам которой располагались лавочки, где велась бойкая торговля. Эта традиция сохранилась и в наши дни. По краям моста тянутся лавки ювелиров и торговцев сувенирами, а вокруг Риальто находится множество магазинов и рынков.
Мост Риальто соединяет набережные Рива дель Вин («Винная набережная») и Рива дель Карбоне («Угольная набережная»). Неподалеку отсюда располагается самое оживленное на Большом канале место: Рыбный рынок (Пескерия) и Овощной рынок (Эрберия), куда по традиции, уже много столетий подряд, каждое утро приходят лодки с рыбой, зеленью и овощами.
Старейший деревянный мост в Европе – из числа сохранившихся – находится в швейцарском городе Люцерн. Этот крытый деревянный мост, переброшенный через быструю реку Рейс, необычен многим: и странным расположением – наискосок, под углом к берегу, и необычным художественным оформлением: его украшают десятки росписей на исторические темы.
У южного конца моста прямо из воды встает восьмигранная Водяная башня, увенчанная шатровой кровлей. Считается, что в римские времена она служила маяком для рыбаков и торговцев, лодки которых бороздили Люцернское озеро. От этой башни Люцерн и получил свое название (lucerna – «маяк»). Позже башня вошла в состав городских укреплений. Часовенный мост тоже задумывался и строился как часть оборонительной системы Люцерна. Его возвели в 1300–1333 гг. (по другим сведениям – в 1357–1367 гг.). Пешеходный деревянный мост на каменных опорах, под черепичной кровлей с треугольными фронтонами, протянулся почти на 200 метров. На протяжении долгого времени он не только использовался для перехода с берега на берег, но и защищал Люцерн от вражеских нападений со стороны озера. Именно поэтому деревянные стены моста, обращенные к озеру, выше чем стены, обращенные к городу. Мост перегораживал собой всю реку. Единственный проход для лодок был оставлен у часовни Св. Петра, от которой мост и получил свое название – Часовенный.
В 1611 г. художник Хайнрих Вагманн расписал внутренние части фронтонов кровли моста картинами на исторические темы. 76 из них были посвящены истории Люцерна и Швейцарии, остальные 147 иллюстрировали легенды о святых Леодегаре и Маврикии, небесных патронах города. Таким образом, во время прогулки по мосту перед пешеходом разворачивалась вся история событий, связанных с основанием Люцерна, евангелизацией Швейцарии, с жизнью святых подвижников.
Курьезной достопримечательностью Часовенного моста стали (и продолжают оставаться!) большие пауки, плетущие свои сети под его черепичной крышей, среди деревянных стропил, и имеющие обыкновение неожиданно падать на голову беспечного зеваки.
В ХХ в. Часовенный мост вступил практически в своем первозданном виде. Тем ужаснее был удар, нанесенный мосту пожаром в августе 1993 г. Причиной его, по-видимому, стала непогашенная сигарета, брошенная с одного из прогулочных катеров, проходивших мимо моста. Большая часть деревянных конструкций была охвачена огнем; пламя уничтожило почти все росписи. Удалось спасти лишь около 30 из 110 остававшихся в то время на мосту живописных работ.
Мост был возвращен к жизни в 1994 г., после восьми месяцев восстановительных работ. Швейцарские реставраторы постарались с максимальной точностью воссоздать утраченные элементы конструкции. Погибшую живопись пришлось заменить копиями. Но, несмотря на пережитую трагедию, Часовенный мост остается одной из наиболее привлекательных достопримечательностей города.
Знаменитый Карлов мост в Праге – уникальное творение готики, один из ценнейших памятников средневековой Европы.
Чешская столица исторически росла и развивалась по обоим берегам реки Влтавы. Проблема регулярного сообщения между двумя частями города встала довольно рано. Уже в 30-х гг. Х в. на месте нынешнего Карлова моста существовал деревянный мост, по которому из Стара Болеславы перевезли в Пражский Град тело Святого Вацлава. Это деревянное сооружение в 1157 г. было уничтожено наводнением, и тогда король Владислав II построил новый мост через реку. В честь королевы Юдиты, которая наблюдала за работами, его назвали Юдитиным.
Юдитин мост тоже оказался недолговечен: в 1342 г. наводнение снесло почти половину этой капитальной постройки.
XIV в. стал веком расцвета средневековой Праги. На Градчанах, в замке чешских королей, уже поднималась по воле короля Карла IV новая великолепная постройка – собор Святого Вита; за рекой, на просторной возвышенности, росло на глазах Нове Место. И между этими двумя славными памятниками король Карл начал строить свой третий великий памятник – Каменный мост, получивший название Карлова моста.
Под этим именем сегодня его знает весь мир. Однако на протяжении многих столетий мост именовали «Пражским» или «Каменным». Название «Карлов» он получил лишь в 1870 г.
Карлов мост, к строительству которого приступили в 1357 г., долгое время являлся одним из крупнейших мостов в Европе. Он покоится на шестнадцати арках, сложенных из известняковых блоков, его протяженность составляет 520 метров, ширина – 10 метров. Мост был столь широким, что на нем даже проводились рыцарские турниры.
Рассказывают, что из всех мостов в мире Карлов мост самый прочный, ибо при его постройке известь замешивали на яйцах. На шестнадцать его могучих пролетов и на столько же опор потребовалось множество яиц. В Праге столько яиц не нашлось; в окрестностях их тоже не хватило. Поэтому Карл IV приказал всем городам Чешского королевства прислать определенное количество коп (копа = 60 штук) яиц на постройку моста. Присылали их отовсюду; подъезжал воз за возом, яйца сгружали и тут же разбивали и бросали в известь.
Строителем моста был знаменитый зодчий Петр Парлерж. По проекту Парлержа была построена также Староместская мостовая башня, через которую можно пройти на Карлов мост; украшенная скульптурами святых и королей, она стала красивейшей средневековой башней в Европе. Над въездными воротами слева восседает инициатор строительства моста – король Карл IV, справа – его сын Вацлав IV, а между ними стоит фигура небесного покровителя моста – Святого Йиржи. Над аркой моста вырезаны из камня гербы всех земель, принадлежавших в ту пору чешской короне, и среди них – герб Праги.
Когда мост был построен, не было на нем ни одной скульптуры. Лишь деревянный крест был установлен на выступе, где ныне стоит металлический, позолоченный. Перед тем местом, говорят, совершались в стародавние времена казни, и человек, приговоренный к смерти, творил у того креста последнюю свою молитву. А на другом конце моста, на мостовом устое, стояла, как сообщает предание, статуя рыцаря, задумчиво смотрящего в речные дали. В середине XVII в. эту статую сменила новая: старому рыцарю в 1648 г. шведы отбили голову. Говорят, что рыцарь не стерпел такого оскорбления и прыгнул с моста во Влтаву…
В эпоху барокко (1683–1714) мост украсили еще тридцать статуй и скульптурных групп. Они образовали самую длинную для того времени галерею подобного рода. В создании этих шедевров участвовали известные скульпторы Матиаш Браун, мастера семьи Брокоффов, Ян Бедржих Кол и другие ваятели эпохи барокко. Самая ценная в художественном отношении барочная скульптурная группа святой Луитгарды.
На стене, которая связывает башню моста с монастырем ордена Святого Креста, можно видеть со стороны реки вытесанную из камня бородатую голову. Это так называемый Бородач. Говорят, что он изображает первого строителя моста.
Как и все его предшественники, Карлов мост неоднократно страдал от наводнений; при этом самым большим испытанием явился 1890 год, когда были повреждены даже некоторые скульптуры. Мост был свидетелем гуситских войн, бегства Фридриха Пфальцского после поражения в белогорской битве. В 1648 г. он стал местом боев шведских войск с жителями Старого Места и студентами, которых возглавил Йиржик Плахий. Бои развернулись тут и во время революции 1848 г. Здесь проходили коронационные процессии начиная с Карла IV.
Этого одного-единственного моста Праге хватило от эпохи Карла и почти до середины XIX столетия. Лишь в 1820-е гг. родилась идея возвести еще один мост, который соединил бы тот участок берега, где ныне стоит Национальный театр, с противоположным берегом. И в 1842 г. на этом месте был построен цепной мост – Шнирхов; в 1901 г. он был заменен новым, более современным сооружением.
Чугунный мост Айронбридж через реку Северн под Колбрукдейли (Шропшир, Англия) – первая в мире конструкция подобного рода. Изящные пропорции моста еще типичны для архитектуры XVIII столетия, но тем не менее он стал символом уже другого времени – английской промышленной революции XIX в.
Мысль о создании сборного моста из чугунных деталей впервые была сформулирована архитектором Томасом Ф. Причардом из Шрусбери. Эта идея очень понравилась Джону Уилкинсону – богатому фабриканту, владельцу чугунолитейного завода, который был настолько влюблен в железо, что даже получил прозвище «Айрон Мэд» (Iron Mad) – «Железный безумец». Уилкинсон действительно отличался весьма экстравагантными поступками: свято убежденный в том, что люди недооценивают всех возможностей стали и чугуна, он демонстративно носил чугунную шляпу, без конца изобретал всевозможные чугунные и стальные конструкции, построил первые корабли со стальным корпусом и, в конце концов, был похоронен в чугунном гробу и на его могиле был установлен чугунный обелиск. Трудно сказать, знал ли Уилкинсон о том, что еще в XII–XIII вв. китайцы сооружали из чугуна самые причудливые конструкции, вплоть до знаменитой 13-метровой Железной пагоды. Как бы то ни было, мысль о сооружении чугунного моста его увлекла, и он привлек к ее реализации Абрахама Дерби III, потомственного предпринимателя-металлурга, внука Абрахама Дерби I – того самого, который в 1709 г. произвел первые успешные опыты по плавке железа с коксом. Именно он в результате стал «мотором» и душой всего дела.
В 1777 г., после нескольких неудачных проб, на заводе Дерби были отлиты первые детали моста. Все конструкции монтировались на месте и доставлялись к месту строительства уже в собранном виде. В 1779 г. мост был установлен, причем для этого понадобилось несколько месяцев. Длина пролета моста составляет 30,6 м, его вес – 384 тонны.
В первый день 1781 г. мост был торжественно открыт. Он быстро стал главной местной достопримечательностью. Сразу после открытия к мосту зачастили туристы, его избрали своим излюбленным местом художники. У северного конца моста возник небольшой рынок – он, кстати, функционирует до сих пор.
В 1795 г. чугунный мост подвергся первому серьезному испытанию на прочность – Северн вышел из берегов и все каменные мосты были снесены небывалым паводком, однако Айронбридж устоял. Это стало маркой высокого качества, лучшей рекламой заводам Дерби, и принесло им новые строительные подряды. Дело стремительно расширялось, вокруг заводов и чугунного моста вырос целый город, получивший название Айронбридж и ставший первым центром массового производства железа в Англии и родиной английского машиностроения. Эта роль Айронбриджа в истории развития промышленности в Англии признана настолько значительной, что сегодня весь комплекс Айронбриджских железоделательных заводов – кстати, на удивление хорошо сохранившийся – признан памятником истории и культуры, и здесь создан обширный музейный комплекс, включающий в себя 9 музеев и растянувшийся на целых две мили. В ноябре 1986 г. Айронбридж внесен в Список всемирного наследия ЮНЕСКО.
В конце XIX в. панорама Лондона обогатилась постройкой, которой суждено было стать одним из архитектурных символов британской столицы – наряду со старинным замком Тауэр, Вестминстерским дворцом, Биг-Беном и собором Сент-Пол. Это Тауэрский мост (Тауэр-бридж) – один из самых известных и красивейших мостов в мире. Построенный в духе средневековых сооружений, с готическими башнями и тяжелыми цепями мостовых конструкций, он образует единый ансамбль со старинным замком Тауэр.
Тауэрский мост воплотил в себя все черты викторианской эпохи. Необходимость его постройки остро встала в середине XIX столетия, когда население восточной части Лондона, где расположены порт и многочисленные склады, быстро начало расти. До 1750 г. берега Темзы соединял лишь один Лондонский мост, заложенный еще в римские времена. По мере роста британской столицы строились новые мосты, но все они располагались в западной части города. В условиях возросшего уличного движения жителям восточной части Лондона приходилось тратить многие часы на то, чтобы перебраться на противоположный берег. С каждым годом проблема становилась все острее, и наконец в 1876 г. городские власти приняли решение построить новый мост в восточной части Лондона.
Требовалось, однако, возвести его таким, чтобы мостовые конструкции не мешали движению судов по Темзе. По этому поводу было выдвинуто множество идей, для рассмотрения которых сформировали специальный комитет. В конце концов комитет принял решение объявить открытый конкурс на лучший проект моста.
В конкурсе приняли участие более 50 проектов. На их изучение ушло много времени. Лишь в октябре 1884 г. комитет определился со своим выбором: победителем стал городской архитектор Гораций Джонс, разработавший свой проект в сотрудничестве с инженером Джоном Вольфом Бэрри. Для того чтобы воплотить в жизнь этот проект, понадобились 8 лет, 1 600 000 фунтов стерлингов и неустанный труд 432 рабочих.
Сооружение Тауэрского моста началось в 1886 г. После смерти Джонса в 1887 г., Дж. Бэрри, получив более широкую художественную свободу, изменил ряд деталей проекта, отчего мост, впрочем, только выиграл. Строительство его было завершено в 1894 г.
Тауэрский мост вполне соответствовал техническому уровню того времени. Он стал самым большим и наиболее сложным подъемным мостом в мире. Две его массивных опоры глубоко уходят в ложе реки, более 11 тысяч тонн стали ушло на создание конструкций башен и пролетов. Снаружи стальные конструкции одеты в корнуэллский гранит и портлендский камень. Две внушительного вида неоготические башни на гранитных основаниях, украшенные декоративной каменной кладкой, поднимаются над Темзой на высоту 63 метра каждая. Считается, что именно эти башни дали название мосту (англ. the Tower – башня, Tower bridge – Башенный мост). По другой версии, название моста происходит от расположенного поблизости старинного лондонского замка Тауэр.
В каждой башне находятся по два лифта – один для подъема, другой для спуска, но для того чтобы подняться на вершину, можно воспользоваться и лестницей в 300 ступенек, устроенной в каждой из башен.
Длина моста составляет 850 м, высота – 40, а ширина – 60 м. Мостовые части, примыкающие к берегам, неподвижны. Ширина их в месте слияния с берегом достигает 80 метров. Центральный пролет протяженностью 65 метров имеет два этажа. Нижний ярус расположен на высоте 9 метров от воды, и во время прохождения крупных судов он разводится. Раньше он поднимался до 50 раз в день, но в настоящее время мост разводят лишь 4–5 раз в неделю. Верхний ярус располагается на высоте 35 метров от нижнего, и пешеходы пользуются им, когда прерывается сообщение по нижнему ярусу. Наверх пешеходы поднимаются или по винтовым лестницам внутри башен, или же на лифте, который одновременно берет 30 человек. Этот способ сопряжен с некоторыми неудобствами, так что лондонцы очень быстро отказались от него.
Мост управляется подобно кораблю: у него есть свой капитан и команда матросов, которые отбивают «склянки» и стоят на вахте, как на военном судне. Первоначально гидравлические подъемники приводились в действие паровой машиной. Она управляла огромными насосными двигателями, с помощью которых поднимались и опускались разводные створки моста. Несмотря на сложность системы, требовалось чуть более минуты, чтобы створки моста заняли свой максимальный угла подъема – 86 градусов.
Паровой мостоподъемный механизм викторианской эпохи исправно прослужил до 1976 г. В настоящее время створки моста поднимаются и опускаются с помощью электричества, а сам мост стал своеобразным действующим музеем.
Первоначально металлические конструкции Тауэрского моста были окрашены в шоколадно-коричневый цвет. Но в 1977 г., когда праздновался серебряный юбилей королевы Елизаветы II, мост был раскрашен в цвета национального флага – красный, белый и синий.
С верхнего яруса моста открывается впечатляющая панорама британской столицы. Для того, чтобы туристы могли фотографировать виды Лондона, в остеклении верхнего яруса моста устроены специальные окна. А механизмы, находящиеся внутри башен, представляют собой настоящую выставку техники викторианской эпохи.
Бруклинский мост в Нью-Йорке – гимн человеческому гению и терпению. Его монтаж длился почти 15 лет. К моменту окончания строительства растянувшийся на полкилометра Бруклинский мост был самым длинным подвесным мостом в мире. Этот грандиозный мост через реку Ист-Ривер, соединяющий Манхэттен с Лонг-Айлендом, до сих пор поражает своими размерами.
Впервые мысль о строительстве моста через Ист-Ривер была высказана в 1802 г. За этим последовало почти полвека финансовых и технических обсуждений (включая шесть вариантов туннеля под Ист-Ривер) и только в 1857 г. законодательное собрание Нью-Йорка приняло к рассмотрению законопроект о строительстве моста, а решение о его сооружении было принято лишь в 1866 г. Автором проекта моста стал Джон Огастус (Иоганн Август) Роблинг – немецкий эмигрант, уроженец города Мюльхаузен в Тюрингии. К тому времени Роблин уже прославился как строитель моста в Цинциннати.
Идея Роблинга была для своего времени революционной: он предложил построить над Ист-Ривер подвесной мост, в качестве опор которого использовались бы стальные тросы. Это было чрезвычайно смело: сталь в те времена считалась более хрупким материалом, чем простое железо, и в Великобритании было даже запрещено использование стали для любых видов мостовых конструкций. Между тем Роблинг еще в 1840-х гг. организовал производство стальных тросов, и после ряда экспериментов разработал чрезвычайно прочные изделия собственной конструкции. Основу моста, по его замыслу, должны были составить четыре стальных троса диаметром 40 см. Для защиты от коррозии они были оцинкованы. При этом Роблинг, во многом являясь первопроходцем и не зная, как поведет себя его конструкция в реальности, заложил в эти тросы шестикратный запас прочности – этим во многом объясняется тот факт, что Бруклинский мост без особых проблем сегодня справляется с многократно возросшими на него нагрузками.
До окончания строительства моста Джон Роблинг не дожил – 22 июля 1869 г. он погиб в результате несчастного случая. Ему было 63 года. После гибели отца строительство возглавил его сын Вашингтон Роблинг.
Сооружение моста было сопряжено с большими трудностями, и, как и другие подобные грандиозные стройки XIX в., не обошлось без человеческих жертв: не менее 27 рабочих погибли во время строительства. Настоящим бичом оказалась кессонная болезнь – дело в том, что при строительстве Бруклинского моста впервые были применены воздушные кессоны, позволившие монтировать опоры моста на дне реки Ист-Ривер. По крайней мере, три человека умерло и около 15 % рабочих тяжело заболели, прежде чем догадались использовать метод декомпрессии, позволяющий поднятому с глубины человеку постепенно адаптироваться к нормальному атмосферному давлению.
Руководитель стройки Вашингтон Роблинг провел под водой самое большое количество часов. Он вообще любил находиться на месте самых ответственных работ, и часто даже бросался сам монтировать конструкции. Увы, он стал одной из жертв кессонной болезни и оказался парализованным. С лета 1872 г. Роблинг был прикован к койке, но руководства работами не оставил. Его прозвали «человеком в окне» – он наблюдал за строительством из окна своей квартиры в подзорную трубу и посылал поручения через свою жену Эмилию. Пользуясь фактическим отсутствием главного строителя, подрядчики обманывали Роблинга, и по ходу строительства ему пришлось менять тонны тросов, на которых держался мост.
Бруклинский мост стал первым в мире подвесным мостом, сооруженным из стальных тросов, а до сооружения Ферт-оф-Фортского моста он вообще являлся самым длинным мостом в мире. Длина его пролета составляет 486 метров. Протянутые через реку стальные тросы «держат» две гранитные башни-опоры высотой 66 метров.
Открытие моста состоялось 24 мая 1883 г., и уже в первый день им воспользовалось 150 тысяч человек и 1800 транспортных средств. А честь первого перехода через Бруклинский мост была предоставлена Эмилии Роблинг, почти десять лет являвшейся «глазами и руками» своего парализованного мужа.
Бруклинский мост с первых дней своего существования стал одной из главных достопримечательностей Нью-Йорка, излюбленным местом поэтов, художников, туристов, философов, влюбленных… И вот уже второе столетие он исправно служит огромному городу. Расширенный до трех полос движения в обоих направлениях, Бруклинский мост сегодня ежедневно пропускает около 144 тысяч транспортных средств. И по-прежнему является предметом восхищения многочисленных туристов.
Сиднейская гавань – средоточие городской жизни. Сюда ежедневно приходят десятки кораблей со всех концов мира. Бухта глубоко вдается вглубь материка, и город первоначально рос по обоим ее берегам. Кратчайшее сообщение между северной и южной частями Сиднея долгое время поддерживалось с помощью лодок и паромов, пока наконец их не соединил огромный арочный мост Сидней-Арбор. Построенный в 1926–1932 гг., он является самым широким мостом в мире. Это еще и один из самых длинных в мире однопролетных мостов.
Необходимость постройки моста через Сиднейскую бухту начала ясно вырисовываться уже со 2-й половины XIX в. Однако лишь в 1900 г., когда проблема сообщения между обеими частями сильно разросшегося города встала со всей остротой, правительство штата Новый Южный Уэльс всерьез озаботилось этой задачей. Обсуждались различные варианты; некоторые считали, что лучшим выходом станет постройка туннеля, проходящего под бухтой. На рассмотрение городских властей было представлено двадцать четыре схемы возможного решения, и все они были признаны неудовлетворительными. В 1903 г. фирма «Дж. Стюарт и компания» представила проект одноарочного моста без пилонов, который было весьма похож на тот, что пересекает Сиднейскую гавань сегодня. Однако и он был отклонен как «слишком огромный» и «нежелательный» с художественной точки зрения.
Последующие пятнадцать лет проблемой постройки моста занимался один из лучших гражданских инженеров Австралии, Джон Джоб Брэдфилд (1867–1943). Сегодня его называют «отцом» моста Сидней-Арбор. Его энтузиазм, опыт и знания позволили наконец сдвинуть дело с мертвой точки.
По предложению Брэдфилда правительство штата Новый Южный Уэльс в 1922 г. провело международный конкурс на лучший проект моста. В нем победила английская фирма «Дорман, Лонг и компания» из Миддлсборо, предложившая вариант стального одноарочного моста, опирающегося на мощные гранитные пилоны. 24 марта 1924 г. был заключен контракт на его постройку; стоимость контракта составила 4 217 721 австралийский фунт, 11 шиллингов и 10 пенсов.
Большая часть стали для мостовых конструкций (79 %) импортировалась из Англии. Все расчеты делала группа лондонских инженеров во главе с Ральфом Фриманом. Поскольку был избран вариант арочного моста, любое изменение проекта требовало перерасчета для всей структуры. А между тем вычисления заняли 28 увесистых томов!
Методы, с помощью которых строился мост, просто невообразимы в наше время. По сути, это была последняя крупная стройка, осуществлявшаяся техническими средствами XIX столетия: лопата, тачка, молот, зубило… Во многом это объяснялось необходимостью занять массы австралийских безработных: мост сооружался во времена «великой депрессии». Шестнадцать человек погибли во время строительства. Для того чтобы построить мост, подъезды к нему и дорогу, соединяющую обе части города, пришлось снести около 800 домов. Их жители были переселены без всякой компенсации, что вызвало широкое общественное недовольство. И напрасно городские власти уверяли, что строящийся мост станет «не только символом города, но и символом устремлений нации». Окрестные фермеры еще долгое время видели в мосте Сидней-Арбор олицетворение «города-вампира», сосущего кровь из страдающей страны.
Тем временем в Сиднейской бухте вовсю кипела работа. С помощью двух 580-тонных электрических подъемных кранов устанавливались огромные стальные арочные конструкции. Опорой им служили четыре массивных, 89-метровой высоты бетонных пилона. Их основания уходили в землю на 12,2 м. Пилоны были облицованы гранитом, добывавшемся в карьерах около Моруа, в 300 км к югу от Сиднея, где трудились 250 австралийских, шотландских и итальянских каменотесов. Три специально спроектированных баржи по морю доставляли обработанные и пронумерованные блоки гранита в Сидней.
После того, как были установлены пилоны, начались работы по сооружению главной арки. Обе ее половины вырастали навстречу друг другу с обоих берегов. 20 августа 1930 г. в 10 часов утра они соединились над серединой Сиднейской бухты. 134-метровой высоты стальная арка вознеслась над заливом и городом как символ очередной победы дерзкой человеческой мысли.
Более года заняли монтаж настила и достройка подъездов к мосту. 21 января 1932 г. была вбита последняя из шести миллионов заклепок, соединивших стальные конструкции, и через мост Сидней-Арбор проследовали первые пешеходы. Это были инженеры и рабочие – строители моста. А в феврале 1932 г. были устроены пробные испытания: 96 паровозов ездили по проложенным через мост рельсам взад и вперед, вставали в различные конфигурации, пробуя мост на прочность.
Длина моста Сидней-Арбор составляет 1149 метров, при этом арочный пролет протянулся на длину 503 метра. Высота над водой составляет 49 метров – этого вполне достаточно для прохода океанских судов. Общий вес стальных конструкций моста составляет 52 800 тонны. Для того чтобы выкрасить их в три слоя, потребовалось 272 тысячи литров краски.
Официальное открытие моста Сидней-Арбор состоялось в субботу, 19 марта 1932 г. На торжество собрались многотысячные толпы народа. По разным оценкам, присутствовало от 300 тысяч до миллиона человек. На мосту были организованы народные гуляния – благо, необычная ширина моста (49 метров!) это вполне позволяла. В другой раз такая возможность представилась жителям Сиднея лишь полвека спустя, когда отмечался золотой юбилей моста Сидней-Арбор.
Мост Сидней-Арбор стал одним из символов Австралии. Вот уже более семидесяти лет он трудится на благо людей. Сейчас через мост проложено восемь автомобильных полос, две железнодорожных колеи, пешеходный тротуар и велосипедная дорожка. Ежедневно его пересекает более 200 тысяч автомобилей.
Мост Голден Гейт стал архитектурным символом Сан-Франциско, американское Общество гражданских инженеров включило мост Голден Гейт в число семи чудес современного мира. Его изящный силуэт растиражирован по всему свету в миллионах экземплярах, его можно видеть на майках, сумках, почтовых марках, открытках, бланках, этикетках… И хотя в наши дни по своим техническим характеристикам мост Голден Гейт давно уже не входит в число мостов-рекордсменов, он, по крайней мере неофициально, еще удерживает за собой звание самого известного висячего моста в мире и самого красивого моста в США.
Многомиллионный Сан-Франциско с трех сторон окружен водами Тихого океана и залива Золотые Ворота. До постройки моста Голден Гейт пересечь залив можно было лишь на пароме. Однако город рос, интенсивность сообщений возрастала, и к началу ХХ столетия залив был уже буквально забит паромами. А для того чтобы попасть из Сан-Франциско в северные районы Калифорнии, требовалось проделать долгий кружной путь в объезд залива.
Но ведь через устье залива Золотые Ворота можно построить мост! Эта мысль долгое время не давала покоя инженеру Джозефу Берману Страуссу (1870–1938). Еще в 1917 г. он впервые выступил с этой идеей, однако против него сразу ополчились судовладельцы и военные: одни беспокоились, что мост лишит их доходов от паромных переправ, другие опасались, что мост блокирует гавань и будет препятствовать свободному проходу военных и торговых судов…
Однако Страусс продолжал стоять на своем. Этот человек был настоящим поэтом и истинным провидцем. Пылкое воображение позволяло ему мечтать и выдвигать самые смелые идеи, а практический ум и талант инженера – воплощать эти мечты и идеи в жизнь. Целых 12 лет он упорно отстаивал свой дерзкий проект. Ему возражали: «Это невозможно! Вы даже не представляете себе, с какими трудностями столкнетесь! Да ни один трезвомыслящий человек не решится на такое!» Но Страусс был человеком мечтающим…
Наконец лед тронулся. Страусса поддержали жители шести округов, лежащих на северном побережье залива Золотые Ворота и в наибольшей степени страдающие от отсутствия постоянного сообщения с Сан-Франциско. 27 августа 1930 г. Страусс представил на рассмотрение специально созданного представителями этих округов комитета заключительный проект моста.
Работы по сооружению начались 5 января 1933 г. Технические трудности, стоявшие перед строителями, были действительно огромны. В узкое горло залива Золотые Ворота ветер врывается со скоростью до 60 миль в час. Дополнительные сложности создает сильное океанское течение, кроме того, район Сан-Франциско находится в зоне повышенной сейсмической активности. Весьма неблагоприятными были и внешние условия: 1933 г., самый разгар «великой депрессии». Американская экономика находилась в глубоком упадке, многих материалов нельзя было найти на рынке даже днем с огнем, вдобавок в восточной части залива Золотые ворота уже строился мост Сан-Франциско – Окленд, поглощавший и без того скудные ресурсы…
И все же бетонные опоры моста Голден Гейт постепенно начали подниматься над бурными водами залива.
Первой была заложена северная башня. Ее основание лежит в 342 метрах от берега, на глубине 30,5 м ниже морской поверхности, уходя на 10,5 м в скальное основание. Южную башню пришлось возводить на неровной, наклонно уходящей вниз поверхности, но строители успешно справились и с этой задачей.
Расстояние между башнями составляет 1280 м. Они поднимаются на 227 м выше поверхности воды и на 152 м выше настила. Вес каждой башни – 44 000 тонн, размеры основания – 10х16 м. Подсчитано, что в каждой башне имеется около 600 000 заклепок.
Башни удерживают два стальных кабеля, которые в свою очередь держат настил моста. Диаметр кабелей составляет около 90 см, длина – 2334,5 м. Каждый кабель сплетен из 27 572 стальных проводов; их совокупной длины хватит, чтобы более чем три раза окружить земной шар в районе экватора.
Одной из главных задач, стоявших перед Страуссом и его коллегами-инженерами, была проблема прочности конструкции. Мост должен был успешно противостоять даже самым яростным штормам, которые весьма нередки в этом районе Тихого океана. В итоге проектировщики заложили в него такой запас прочности, что мост способен успешно противостоять боковому ветру, дующему со скоростью 100 миль в час (что крайне маловероятно).
Страусс стал инициатором и многих новшеств в области безопасности строительных работ. Он ввел обязательный ежедневный контроль трезвости рабочих, а ниже опасной зоны по его распоряжению была натянута огромная страховочная сеть – благодаря этой мере были спасены жизни 19 человек. Всего же за четыре с половиной года строительства моста Голден Гейт погибло 11 человек – по тем временам это был крайне низкий показатель.
Общая протяженность моста составила в итоге 2737 м при ширине 27 м. В центральной части настил моста находится на 227 м выше поверхности воды. Масса всей конструкции первоначально составляла 894 500 тонн, но после того, как в 1985 г. первоначальное покрытие проезжей части моста было заменено более легким материалом, она сократилась до 887 000 тонн.
Празднества по случаю открытия моста начались в четверг 27 мая 1937 г. Этот день стал памятным для целого поколения жителей Сан-Франциско. 200 тысяч человек пришло полюбоваться на техническое чудо, построенное Джозефом Страуссом. Люди буквально заполнили мост, что, впрочем, не представляло никакой опасности: конструкция построена таким образом, что способна выдержать вес стоящих бампером к бамперу автомобилей на всех шести полосах движения одновременно с весом людей на двух пешеходных переходах.
На следующий день состоялась торжественная церемония открытия и освящения моста, после чего по нему проследовала кавалькада автомобилей, сигналящих клаксонами. Всю остальную часть этого дня мост был открыт только для пешеходов, а на следующий день по нему открылось регулярное автомобильное движение.
Сегодня Голден Гейт занимает седьмую позицию в списке мостов-рекордсменов. Ежегодно через него проходит в среднем до 40 миллионов автомобилей. Автомобильное движение обеспечивается в шесть рядов, мост платный для автомобилистов и бесплатный для пешеходов.
Конструкции моста выкрашены в оранжево-красный цвет и хорошо видны в тумане. Сегодня на мосту постоянно трудятся 38 маляров, которые непрерывно подновляют окраску. Еще 17 рабочих следят за состоянием стальных заклепок, периодически заменяя разъеденные ржавчиной на новые.
Мост, соединяющий города Сан-Франциско и Окленд, расположенные на противоположных берегах залива Сан-Франциско, в обиходной речи часто называют просто Бридж-Бей, «мост через залив». На самом деле это не один мост, а весьма сложная транспортная система, включающая в себя цепочку из трех отдельных мостов, туннель и виадук. Этот конгломерат построек, каждая из которых удивительна сама по себе, удерживает за собой целый ряд мировых рекордов. Так, стальной балочно-консольный мост, перекинутый через восточный рукав залива и лежащий на высоте 67 м выше поверхности моря, до сих пор остается самым длинным в мире стальным высокоуровневым мостом. Знаменитый туннель Йерба-Буэна, проложенный через скальный массив одноименного острова, включен в Книгу рекордов Гиннесса как самый широкий туннель в мире. Кроме того, «мост через залив» может гордиться тем фактом, что на его строительство было затрачено больше строительных материалов, чем на любую другую постройку в истории человечества. Опоры моста уходят на самую большую в мире глубину: одна на 61 м, а другая – на целых 73,7 м! На ее строительство было израсходовано больше бетона, чем пошло на постройку знаменитого небоскреба Эмпайр Стейт Билдинг в Нью-Йорке, а по высоте она превосходит пирамиду Хеопса.
Долгое время единственным средством сообщения через залив служила паромная переправа. Однако к середине 1920-х гг. возможности парома уже давно не соответствовали потребностям жителей этой густонаселенной территории. Необходимость постройки постоянного моста стала одной из первоочередных задач местных властей.
В октябре 1929 г. в Сакраменто начала свою работу комиссия по постройке моста через залив – так называемая «комиссия Гувера – Янга» (по имени президента США Гувера и губернатора штата Калифорния К.К. Янга). Руководителем строительства был назначен опытный инженер Чарльз Х. Парселл (1885–1951). Ему помогали инженеры Чарльз Э. Эндрю и Глен Вудрофф. Им предстояло осуществить весьма нелегкую задачу: перекинуть огромный 3-километровый подвесной мост через западный рукав залива между Сан-Франциско и островом Йерба-Буэна, проложить через остров туннель, построить транспортный виадук и через восточный рукав залива соединить остров Йерба-Буэна с Оклендом самым длинным в мире стальным консольно-балочным мостом.
Глубина залива в этих местах достигает 30,5 м, а состояние подводного грунта потребовало совершенно новых методов возведения опор моста. Американские инженеры заключили, что самым оптимальным решением станет постройка через восточный рукав не одного, а двух висячих мостов. Для этого на половине пути между Сан-Франциско и Йерба-Буэной была сооружена настоящая искусственная «скала» в виде массивного бетонного куба. Она стала опорой для двух висячих мостов общей протяженностью 2822,5 м с длиной подвесных пролетов 704 м. Четыре могучих башни – по две на каждом мосту – поднимаются над водой на 144,5 и 160 м соответственно. Постройка каждой их этих башен была равносильна сооружению одного 60-этажного небоскреба! Окрашенные в серебристый цвет, эти башни, в зависимости от угла освещения, кажутся то белыми, то черными – особенно в сумерках. Каждый из двух кабелей, поддерживающих подвеску, имеет 13 см в диаметре и сплетен из 17 664 стальных проводов.
Висячие мосты соединяют Сан-Франциско с островом Йерба-Буэна, лежащим в середине залива, на полпути между Сан-Франциско и Оклендом. Проложенная через мосты автомагистраль уходит здесь в огромную пасть туннеля Йерба-Буэна. Его ширина составляет 24 м, высота – 17 м, протяженность – 518 м. Туннель прокладывали с помощью взрывчатки. Огромного количества камня и глины, извлеченных во время земляных работ, хватило на то, чтобы насыпать в заливе Сан-Франциско небольшой искусственный остров.
Выйдя из туннеля Йерба-Буэна, автомагистраль пересекает остров по виадуку протяженностью 244 м. Далее снова открывается водная гладь. Это – восточный рукав залива Сан-Франциско. Чтобы пересечь его, строителям пришлось возвести стальной консольный мост с центральным промежутком 426,7 м и пятью балочными пролетами длиной 155 м каждый. Общая длина моста составляет 3100 м, и ко времени окончания постройки – 1936 г. – он являлся самым длинным стальным консольно-балочным мостом в мире.
Постройка моста Сан-Франциско – Окленд стала изумительным техническим подвигом своего времени. Общая протяженность всей этой суперструктуры – с мостами, туннелями, виадуком – составила 13,3 км (81/4 мили), из которых почти 8 км проложены над водой. При этом стоимость строительства составила 79,5 миллионов долларов.
В четверг, 12 ноября 1936 г., в 12: 30 пополудни, Бридж-Бей был торжественно открыт – спустя три года, четыре месяца и три дня после начала строительства. Движение по мосту организовано очень оригинально: все его конструкции, включая туннель Йерба-Буэна, имеют два яруса, каждый для движения в одном направлении. Первоначально верхний ярус служил только для легковых автомобилей, а нижний – для грузовиков и общественного транспорта, здесь была проложена рельсовая линия и курсировал электрический трамвай. В 1958 г. мост реконструировали, рельсы разобрали, и теперь обе палубы моста служат для одностороннего движение автомобилей: нижняя – в восточном, верхняя – в западном направлении, по пять рядов каждая. Ежедневно по двум ярусам моста проходят 250 тысяч машин.
Десятки рабочих круглосуточно обеспечивают безопасность движения по мосту, следят за состоянием всех его конструкций.
Длина стальной арки моста в Фейетвилле (штат Западная Виргиния, США) составляет 518 м. Он считается самым длинным арочным стальным мостом в Западном полушарии.
Фейетвиллский мост переброшен через узкое глубокое ущелье реки Нью-Ривер. Из-за этого его нередко называют просто «мостом через ущелье Нью-Ривер». До постройки моста путь через ущелье был сопряжен со многими трудностями: автомобилям приходилось либо следовать в объезд, либо преодолевать извилистый серпантин узкой дороги, петлявшей по склонам. Только после постройки моста проблема пересечения ущелья Нью-Ривер была благополучно разрешена.
В качестве разработчика проекта дорожный департамент штата Западная Виргиния привлек инженера Майкла Бейкера. В роли подрядчика выступило мостостроительное подразделение компании US Steel Corporation.
В июне 1974 г. начался монтаж первых стальных конструкций будущего моста. Он велся с использованием специально построенной временной канатной дороги. Трехдюймовой толщины стальные тросы, по которым двигались вагонетки, были протянуты на расстояние 1066 м между двумя парами 100-метровых башен, расположенных на каждой стороне ущелья. Общий вес стальных конструкций моста составил около 40 000 тонн.
В постройке моста использована специальная высокопрочная сталь, способная успешно противостоять всем капризам погоды. Издали мост кажется выкрашенным в красновато-коричневый цвет, однако на самом деле это цвет стальных конструкций: чудо-мост вообще не нуждается в покраске. Единственное, что требуется – это обрабатывать мост зимой специальными реагентами, препятствующими обледенению.
Ширина моста составляет 21 м. Его изящная стальная арка имеет протяженность 518 м, а общая длина сооружения составляет 923,5 м. Мост лежит на высоте 267 м выше течения реки.
22 октября 1977 г. Фейетвиллский мост был открыт для движения. Если раньше путь через ущелье Нью-Ривер занимал около 45 минут, то теперь автомобили пролетают его чуть больше чем за минуту. Пешеходам на мост вход строго воспрещен – за исключением только одного дня, третьей субботы в октябре. В этот день Торговая палата графства Фейетт регулярно празднует «День моста», и его проезжую часть заполняют тысячи пешеходов. Кульминацией праздника являются соревнования экстремалов, прыгающих с моста с парашютом.
«Охаси» по-японски – «большой мост», а Сэто – это японское Внутреннее море. Таким образом, «Сэто-Охаси» – «Большой мост через Внутреннее море». Именно такое название получил комплекс мостов, соединивший в 1988 г. японские острова Хонсю и Сикоку.
Мосты Сэто-Охаси строились девять лет. Сегодня они включают в себя шесть больших мостов, проложенных через Внутреннее Японское море – Минами-Бисан, Кита-Бисан, Иосима, Ивакуродзима, Хицуисидзима и Симодзиу – и четыре вспомогательных моста. Их общая длина – 12,3 км (в том числе 9,4 км – над морем). Следовательно, Сэто-Охаси – самый длинный мост в мире.
Грандиозное строительство продолжалось около десяти лет. В самые напряженные моменты здесь работало до 50 000 человек.
Самый протяженный из мостов – Минами-Бисан. Его длина составляет 1,723 метра – это пятый по длине мост в мире. Высота большей из двух его опор составляет 194 метра. Даже во время прилива расстояние от моста до уровня воды составляет 65 метров, и это позволяет танкерам и океанским судам беспрепятственно входить во Внутреннее Японское море.
Мосты Ивакуродзима и Хицуисидзима напоминают лебедей, расправляющих крылья. Они практически одинаковы не только по форме, но и по размерам – их длина составляет 792 метра. Мост Иосима единственный среди мостов Сэто-Охаси имеет ферменную конструкцию.
Все шесть мостов двухуровневые – на первом уровне проложена скоростная четырехполосная автострада, на втором – двухколейная обычная железная дорога, а также две колеи для линии высокоскоростной железной дороги – синкансен.
Как известно, эта местность постоянно находится под угрозой землетрясения. Однако мосты спроектированы таким образом, что способны выдержать землетрясение в 6,5 балла (по шкале Рихтера).
Самый лучший вид на мосты Сэто-Охаси открывается от города Окаяма, с холма Васузан. Перед восхищенным зрителем предстает панорама моря с небольшими прогулочными катерами и многочисленными маленькими островами, через которые, изгибаясь, тянется автомагистраль, кажущаяся висящей в воздухе – редкий в наше время пример гармонии природы и творения человеческих рук.
5 апреля 1998 г. по мосту Акаси-Кайкио, соединившему главный японский остров Хонсю с островом Сикоку, проследовал первый автомобиль. В строй вступил мост-гигант – самый длинный подвесной мост и одновременно самый высокий мост в мире.
Идея строительства моста родилась в 1986 г., во время разработки плана, предусматривавшего соединение транспортных систем островов Хонсю и Сикоку. Главным препятствием для проектировщиков служил пролив Акаси, отделяющий остров Хонсю от небольшого островка Авадзи. Ширина пролива составляет 4 км при максимальной глубине 110 м (на участке строительства моста – 45 м), скорость течения превышает 4 метра в секунду. При этом оба берега пролива отличаются друг от друга по геологии: дно у побережья острова Авадзи устлано крупным – до 10–20 см в диаметре – гравием, а у побережья Хонсю его сменяет смесь песка и отвердевшего ила. Движение через пролив чрезвычайно интенсивно: ежедневно здесь проходит до полутора тысяч судов. И вот через этот оживленнейший морской «проспект» японским инженерам предстояло перебросить мост длиной в 4 километра!
Уже на этапе обследования морского дна водолазы столкнулись с серьезными трудностями: сильные глубоководные течения препятствовали работам. К тому же необходимо было гарантировать безопасность морского движения через пролив на протяжении всего срока строительства. Вдобавок в январе 1995 г. произошло 7,2-балльное землетрясение, эпицентр которого находился прямо в проливе Акаси! Природа как будто испытала постройку на прочность и невзначай внесла коррективы в план строительства: из-за землетрясения расстояние между пилонами моста «раздвинулось» на 1 метр. Так что теперь протяженность центрального пролета моста составляет 1991 м вместо запланированных 1990.
Как бы то ни было, японские инженеры блестяще справились со всеми трудностями. Правда, им пришлось отказаться от первоначальной идеи автомобильно-железнодорожного моста. В своем окончательном виде мост Акаси-Кайкио – целиком автомобильный.
Торжественная церемония закладки моста-рекордсмена состоялась в апреле 1988 г. Строительство заняло долгих 10 лет – с 1988 по 1998 год. К 1995 г. над проливом уже гордо возвышались две могучих башни-пилона высотой 297 метров каждая. Они оборудованы специальными демпфирующими устройствами, призванными противодействовать вибрации, вызываемой ветром. На сооружение башен ушло 12 400 тонн стали. Еще 57 700 тонн весят мощные стальные кабели, составляющие основу конструкции подвесного моста. Их общая длина составляет 300 000 километров.
До постройки Акаси-Кайкио самые длинные висячие мосты в Японии не превышали 1 км. Новый мост оказался почти в два раза длиннее. Однако, если центральный пролет увеличился, то и вся структура стала более восприимчивой к аэродинамическим нагрузкам. Чтобы оценить грозящую мосту опасность, японские инженеры построили его модель в масштабе 1: 100 и испытали ее в различных режимах. В итоге они заложили в мост запас прочности, позволяющий постройке противостоять ветрам, несущимся со скоростью 80 метров в секунду!
Главные башни моста передают вес 120 000-тонного сооружения к мощным бетонным опорам, имеющим диаметр 85 метров и уходящим на 60 метров вглубь морского дна. Специально для них был разработан новый тип бетона – «подводный неразрушающийся бетон». Для сооружения каждой опоры потребовалось 140 000 кубометров этого чудо-бетона. Они способны с успехом противостоять морским течениям и выдержать удар землетрясения силой до 8,5 баллов по шкале Рихтера.
Основные работы были завершены в 1997 г. Самый длинный подвесной мост в мире имеет шесть полос движения – по три в обе стороны. Его общая протяженность составляет 3910 метра. Мост соединяет острова Хонсю, Авадзи и Сикоку и, включившись в общенациональную дорожную сеть, способствует развитию западных областей Японии.
Система мостов, связывающих острова Хонсю и Сикоку, стала частью большого проекта, призванного сформировать единую сеть автомагистралей и скоростных железных дорог в Японии. На западе с 1999 г. эту роль выполняет мост Татара – самый большой вантовый мост в мире.
Вантовый мост – мост с основной несущей конструкцией в виде висячей фермы, выполненной из стальных тросов-вантов. Жесткое дорожное полотно поддерживается тросами, закрепленными непосредственно на опорах. Использование высокопрочных стальных тросов позволяет экономить материалы, снизить затраты, а также делает конструкцию более легкой. Вантовые мосты в наши дни считаются самой прогрессивной системой мостовых конструкций, наиболее выгодной с экономической точки зрения. В широких масштабах их стали возводить начиная с 1950-х гг.
Необходимость постройки моста была связана со строительством автомагистрали «Нисисэто», соединившей густонаселенный район Хиросимы с западной частью острова Сикоку. Строителям магистрали предстояло пересечь Внутреннее Японское море – Сэто. Первоначально предполагалось, что мост будет висячим, но затем было решено строить мост вантовым.
Одной из главных задач являлось обеспечение аэродинамической стабильности моста. Тихоокеанские тайфуны – серьезное испытание для любой конструкции. Сперва инженеры и ученые моделировали различные ситуации на компьютере, потом перешли к практическим испытаниям образцов, сделанных в масштабе 1:50 и 1:200, в аэродинамической трубе. Учитывалось все: топография местности, господствующие ветра, сейсмические нагрузки, скорость морского течения… Модель моста подвергли даже «испытанию дождем», подставив под струи воды, сила которых была сопоставима с силой ливня, приносимого океанскими бурями. Наконец, проекту был дан зеленый свет.
Строительство началось в апреле 1995 г. В проливе, разделяющем оба острова, появились плавучие краны, проходческое оборудование, строительная техника. Почти год ушел на то, чтобы соорудить мощные бетонные основания и установить нижние блоки главных башен моста. А с марта 1996 г. на протяжении трех месяцев велся монтаж двух 226-метровых стальных башен. Они имеют вид перевернутой латинской буквы «Y». Проектировщики пришли к выводу, что такая форма повышает сопротивляемость башен к ветровой нагрузке. Кроме того, она хорошо вписывается в окружающий ландшафт.
Последние блоки башен были установлены в конце июня 1996 г. А в феврале 1997-го началась сложная работа по монтажу главной балки центрального пролета: согласно проекту его протяженность должна была составлять 890 м! Высота балки в средней части пролета составляет 2,7 м, а общий вес конструкции – 16 401 т. Когда работа по ее монтажу уже была близка к завершению, внезапно налетевший тайфун подверг постройку первому реальному испытанию на прочность. Скорость ветра достигала 26 м/сек. Но все конструкции устояли, и это вселило в строителей окончательную уверенность в надежности моста. Впрочем, когда монтаж всех частей был окончательно завершен, мост еще раз проверили на вертикальную и горизонтальную вибрации. Все характеристики оказались в норме и вполне соответствовали проектным.
Мост Татара был открыт для движения 1 мая 1999 г. Его общая протяженность составляет 1480 м – это мировой рекорд для вантовых мостов. Мост состоит из трех пролетов. Протяженность центрального составляет 890 м, двух других – 270 и 320 м. Общий вес стальных конструкций моста – 37 530 тонн.
Сегодня по мосту Татара в четыре ряда движется поток автомашин. Максимальная разрешенная скорость для них – 80 км/час. Помимо этого мост имеет дополнительные дорожки для велосипедов, мопедов и пешеходов.
Мост Васко да Гама в Лиссабоне, построенный к открытию всемирной выставки «Экспо-98» стал одним из последних грандиозных сооружений ХХ в. Это самый длинный мост в Европе.
До 1998 г. север и юг португальской столицы соединял лишь один мост – мост 25 Апреля. К концу ХХ столетия нагрузки на это красивое, очень изящное сооружение, стрелой перелетающее через реку Тежу (Тахо), настолько возросли, что потребность в строительстве нового моста стала совершенно неотложной. В 1991 г. португальское правительство приняло решение о строительстве нового моста через Тежу.
Проектирование моста заняло годы, а строительство – всего 8 месяцев. Это мировой рекорд для конструкций подобного масштаба. А масштабы моста действительно впечатляют. Его общая протяженность составляет 17,185 км, в том числе над водой – 10 км. Ширина моста – 31 метр. Высота над поверхностью воды составляет 14 метров, а на центральном участке она возрастает до 47 метров – это необходимо для пропуска судов. Центральный участок сделан подвесным и имеет длину 420 метров. 192 стальных троса, составляющие опору этого участка моста, удерживают могучие Н-образные пилоны 155-метровой высоты. Остальные участки моста имеют консольную конструкцию, в их основе лежат бетонные балки коробчатого сечения.
Мост, получивший имя великого португальского мореплавателя Васко да Гамы, был построен в 1995–1998 гг. и открыт в дни работы Всемирной выставки «Экспо-98». На торжественной церемонии открытия присутствовали президент Португалии Жоржи Сампайо, представители Европейского союза, дипломатический корпус, многочисленные гости – всего 1400 человек.
Новый мост значительно разгрузил движение по старому мосту 25 Апреля и завершил автомобильное кольцо вокруг Лиссабона. Сегодня он обеспечивает надежную связь между севером и югом Португалии.
Огромный мост-дамба, переброшенный через озеро Понтчартрейн (штат Луизиана, США), на сегодняшний день удерживает абсолютный рекорд по протяженности среди мостов всех типов – 38 422 м. Это и один из самых старых мостов в США, сооруженных из предварительно напряженного бетона.
Озеро Понтчартрейн раскинулось на площади 610 квадратных миль к северу от Нового Орлеана. Озеро мелководно (средняя глубина – около 5 м), заполнено морской водой и соединено с Mиссисипи узким проливом.
Мост через Понтчартрейн был построен в 1956 г. Он пролег между городками Метайри на южном берегу и Мандевилл на северном берегу и стал частью автомагистрали, соединяющий Новый Орлеан с северными штатами страны. Первоначально мост состоял из одного путепровода, по которому было организовано двухполосное движение. В 1965–1969 гг. параллельно ему на расстоянии 25 м был проложен второй путепровод, и с тех пор движение по мосту осуществляется в два ряда в обе стороны. Семь поперечных проездов соединяют обе части моста – чтобы на случай аварийной ситуации автомобили могли объехать опасную зону или создавшийся затор.
Оба моста-близнеца поддерживаются более чем 9500 полыми цилиндрическими столбами из предварительно напряженного бетона, каждый 1,4 м в диаметре. При этом расстояние между опорами незначительно – у «старшего» моста, построенного в 1956 г., оно составляет 17,1 м, у «младшего» – 25,5 м. Длина самого большого пролета – 55 м. Ширина обоих путепроводов составляет 8,6 м.
До 1999 г. проезд через мост был платным с обеих сторон. Однако из-за этого на южной стороне моста, со стороны Нового Орлеана, постоянно скапливались огромные пробки. Тогда пункт сбора пошлины на южном берегу упразднили, и движение с юга на север стало бесплатным. Правда, пошлину на северном берегу увеличили при этом в два раза…
Сбором пошлины ведает специальная комиссия. Она же следит за безопасностью движения по мосту. Особую опасность для автомобилистов представляют туманы, ветры и грозовые дожди. Радиостанция моста постоянно информирует водителей о текущих погодных условиях и условиях видимости, об опасностях и затруднениях, поджидающих на долгом – почти 40-километровом! – пути. Через каждые 3 мили на мосту установлены телефоны-автоматы, чтобы в случае аварии, поломки, несчастного случая или другой критической ситуации водитель мог немедленно связаться со службой безопасности дорожного движения.
В обоих концах моста устроены специальные смотровые площадки для туристов, желающих посмотреть на жизнь пернатых обитателей озера Понтчартрейн в естественных условиях, и 2000 м ограждения, призванного устранить столкновения между автомобилями и птицами.
На сегодняшний день этот самый длинный мост в мире уже является функционально устаревшим, однако постройка нового путепровода, по оценкам специалистов, встанет в весьма изрядную сумму. Поэтому сегодня дорожники предпочитают ремонтировать старый мост, который еще отнюдь не исчерпал всех своих возможностей. В ходе ремонтных работ, проводившихся в 1996–1997 гг., потребовалось устранять нарушенную герметичность почти 500 опор. Большая часть выявленных дефектов находилась ниже уровня воды, поэтому работать здесь пришлось в основном водолазам. Программа восстановления моста была закончена в конце лета 1997 г.
В тех случаях, когда мосты строятся через судоходные реки, высота их должна быть такой, чтобы не мешать движению судов. Однако постройка очень высоких мостов обходится весьма дорого и, как правило, сопряжена с проблемами безопасности. Поэтому чтобы создать возможность свободного прохода судов, строители прибегают к иной мере: строят мосты подъемные, рычажные и разводные.
Во всем мире построено немало мостов подобного рода. А мостом-рекордсменом в этой категории на сегодняшний день является мост Эразма в Роттердаме, втором по величине городе Голландии, гавань которого является самым крупным по грузообороту портом в мире.
Автором проекта моста Эразма стал молодой голландский архитектор и инженер Бен ван Беркель. Чтобы ускорить процесс и установить тесные рабочие отношения между всеми вовлеченными в него сторонами, разработка проекта велась параллельно с изготовлением необходимых элементов конструкции.
Работу над проектом ван Беркель начал в 1989 г. А с 1994 г. над рекой Маас начали вырастать конструкции будущего моста: пять по-разному оформленных бетонных пилонов, парапеты, лестничные площадки, детали и узлы креплений, вспомогательное оборудование… Центральный 139-метровый пилон стал настоящим маяком в панораме Роттердама. Из-за белоснежного цвета и асимметричной изогнутой формы, напоминающей силуэт птицы на воде, жители Роттердама прозвали его «Лебедем».
Свое название мост получил по имени Эразма Роттердамского, великого уроженца города. Мост сооружен из стали и бетона. В нем соединились сразу две конструкции: одноопорный подвесной мост и 82-метровый разводной мост. Настил поддерживается сетью стальных кабелей; протяженность центрального пролета составляет 279 м, а общая длина моста – 792,5 м. Широкие бетонные лестницы ведут от автомобильной стоянки у северной стороны моста, продлевая кривую его изгиба до уровня тротуара и придавая входу на мост вид амфитеатра. Ночью мост освещается сотнями огней, и в ночном небе вырисовывается его легкий, почти нематериальный силуэт.
В сентябре 1996 г. королева Нидерландов Беатрис при большом стечении публики торжественно открыла движение по новому мосту. Однако, когда мост вступил в строй, обнаружилось, что под ударами ветра сеть кабелей сильно вибрирует. Чтобы устранить проблему, пришлось усиливать систему демпфирования.
Очень быстро мост стал таким же символом Роттердама, как Эйфелева башня для Парижа или статуя Свободы для Нью-Йорка. И сегодня уже невозможно представить себе панораму города без легкого, взлетающего силуэта моста Эразма.
Мост Конфедерации – самый длинный в мире из числа мостов, проложенных над морем. Он связывает остров Принца Эдуарда, лежащий в проливе Святого Лаврентия, с материковой частью Канады – побережьем провинции Нью-Брансуик. Это один из наиболее современных и самых известных мостов в мире.
Много лет жители острова Принца Эдуарда мечтали о постоянной связи с материком. Этот остров присоединился к Канадской Конфедерации в 1873 г. В качестве одного из условий объединения федеральное правительство обещало установить постоянное сообщение острова с материком через пролив Нортумберленд. В 1917 г. в строй была введена постоянная паромная линия через пролив Нортумберленд, которая оставалась в действии в течение более 80 лет. На один рейс парому требовалось около 3 часов, а зимой это путешествие порой превращалось в опасное приключение.
Мысль о постройке моста через пролив долгое время считалась фантастической: ширина пролива в самом узком участке составляет почти 12 км! Многие полагали, что эта идея еще долго будет оставаться неосуществимой. Даже предложение построить туннель под морским дном казалась более привлекательным. Однако мысль о мосте продолжала витать в воздухе, пока наконец, технологии 1990-х гг. не позволили этой мечте осуществиться.
Сооружение моста Конфедерации было начато осенью 1993 г. Численность строительного персонала в пиковый период работ составляла 2079 рабочих и 415 инженеров и техников.
Мост Конфедерации протяженностью 12,9 км стал самым длинным мостом в мире, проложенным над морем. Он состоит из трех частей: западного подъездного моста протяженностью 1,3 км, восточного подъездного моста – 0,6 км и главного моста – 11 км. Высшая точка моста – 60 м выше поверхности воды – находится в так называемом навигационном промежутке, предназначенном для прохода под мостом крупных морских судов.
Проектный срок жизни моста был определен в 100 лет. Все основные его части изготовлены из сборного железобетона. Фермы моста представляют собой сборные железобетонные конструкции коробчатого сечения размерами от 4,5 до 14 м в ширину и до 190 м в длину. Средняя длина промежутка между опорами составляет 250 м. Монтаж конструкций велся с использованием мощного плавучего крана «Сванен». С его помощью было за 18 месяцев установлено 175 основных элементов моста. Монтаж последнего узла завершился 19 ноября 1996 г.
Ширина моста составляет 11 метров. Он имеет две полосы шириной 3,75 метра для движения в каждом направлении со скоростью не более 80 километров в час, и два тротуара шириной 1,75 метров на каждой стороне. Проектировщики предусмотрели и сервисный коридор, где проложены телефонные, электрические и прочие коммуникации, соединяющие остров с материком.
Через каждые 750 метров на мосту установлены аварийные посты, оборудованные телефонами, огнетушителями и сигнальной кнопкой, с помощью которой можно немедленно вызвать аварийные службы. В целях безопасности мост оснащен камерами круглосуточного видеонаблюдения и имеет бетонный барьер между проезжими частями встречных направлений высотой 1,1 метров, чтобы защитить автомобили от встречного столкновения. Полотно дороги освещают 310 уличных фонарей.
Мост построен с небольшим двойным изгибом, в виде S-образной кривой. Это сделано для того, чтобы водители не теряли бдительности во время движения. Эксперты считают, что аварии чаще случаются на прямых участках дороги. Дорожная поверхность покрыта особой долговечной битуминозной смесью, которая минимизирует разбрызгивание воды из-под колес транспортных средств во время дождя и обладает высокими дренажными свойствами. Общий вес дорожного покрытия составляет 27 000 тонн.
Первое транспортное средство пересекло мост Конфедерации 31 мая 1997 г. в 5 часов 15 мин. Только лишь в первый день после открытия тысячи людей совершили прогулку по мосту, а многие даже пересекли его из конца в конец – и это при том, что длина сооружения составляет 12,9 километра!
Заполярная Норвегия – суровый край гор, водопадов и ледников. Десятки островов, крупных и мелких, рассыпались вдоль всего побережья Нордланда – «Северной страны», лежащей за полярным кругом. Когда-то добраться сюда можно было только по морю, но сегодня северные острова связала с материком сеть современных автомагистралей. Правда, для этого пришлось решить немало технических проблем. Одним из таких решений стала постройка моста через морской пролив Рафтсундет. Этот мост вошел в международную книгу рекордов Гиннесса как самый длинный в мире железобетонный мост с балочным пролетом.
Рафтсундет – узкий, на редкость живописный 25-километровый пролив, разделяющий два главных острова Лофотенского архипелага, Аустваагёй и Хиннёй. Это один из постоянных маршрутов пассажирских судов, совершающих рейсы между северными норвежскими островами и материком. Постройка моста через пролив стала частью большой программы строительных работ, призванных связать Лофотенские острова с континентальным побережьем Норвегии.
В 1991 г. дирекция общественных путей сообщения Нордланда объявила конкурс на лучший проект моста через пролив Рафтсундет. Рассмотрев представленные на конкурс проекты, жюри решило, что наиболее подходящим решением станет бетонный балочный мост с непрерывной горизонтальной кривой, предложенный инженерами фирмы «Аас-Якобсен» из Осло. Его лаконичный силуэт лучше всего вписывался в суровый северный ландшафт пролива Рафтсундет.
Подходящее место для постройки моста было найдено в 2 км к югу от северного входа в пролив. Лежащий здесь небольшой островок Гуннарбаатен мог послужить дополнительным подспорьем для строителей: это позволяло реализовать проект моста с длинными пролетами и немногочисленными опорами, целиком стоящими на сухой земле. Последний фактор немало способствует долговечности сооружения – бетонные конструкции не соприкасаются с соленой морской водой, которая, как известно, служит сильнейшим стимулом для коррозии.
Высокие горы, окружающие пролив, создают настоящую «аэродинамическую трубу», и прежде чем разрабатывать окончательный проект моста, требовалось досконально изучить своенравный характер здешней природы. Для этого норвежские инженеры установили на острове Гуннарбаатен 30-метровую мачту с тремя независимыми датчиками, регистрирующими скорость ветра. Электрические сигналы от датчиков поступали на компьютер, который вычислял среднюю скорость ветра за каждые 10 минут, скорость порывов ветра, его интенсивность и направление ветра в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Каждая 30-минутная серия измерений стартовала автоматически.
На основании всех измерений и расчетов было установлено, что на уровне ферм будущего моста максимальная скорость ветра может составлять 52,9 м/с в перпендикулярном направлении и 56,4 м/с в продольном направлении. На всякий случай проектировщики заложили в свое детище такой запас прочности, что мост способен противостоять урагану, несущемуся со скоростью 60 м/сек. Эти расчеты подтвердились уже в ходе строительных работ, в сентябре 1996 г., когда через пролив Рафтсундет пронесся мощный ураган «Фроде».
Сооружение моста началось весной 1996 г. Мост построен методом свободной консоли и состоит из четырех пролетов протяженностью 86, 202, 298 и 125 м соответственно. Общая длина моста – 711 м. По двум показателям – длине центрального пролета (298 м) и общей протяженности – мост Рафтсундет не имеет пока себе равных в мире в категории железобетонных мостов.
Центральный пролет сооружен из высокопрочного и одновременно легкого бетона марки LC60, а боковые пролеты и опоры – из бетона нормальной плотности C65. Фермы моста имеют коробчатое сечение с переменной высотой и постоянной шириной. Максимальная высота короба составляет 14,5 м, а минимальная – 3,5 м. Все опоры моста стоят на твердом скальном основании, выше морского уровня, частью – на острове Гуннарбаатен. Каждая пара опор-близнецов имеет монолитные связи в вершине и основании. Высота центрального пролета – 45 м – позволяет свободно проходить под мостом крупным морским судам.
Все работы по строительству моста Рафтсундет были завершены осенью 1998 г. 6 ноября 1998 г. по нему открылось регулярное движение. Через мост проложены две полосы для автомобилей и два пешеходных тротуара, общая ширина настила составляет 10,3 м.
Небольшой старинный городок Мийо расположен на юге Франции, на берегу реки Тарн. Пролегающая через него автомагистраль служит кратчайшим путем между Парижем и Барселоной, и в течение всего летнего сезона главные улицы Мийо буквально забиты машинами, следующими на юг, к средиземноморским курортам. За городом дорога вступает в глубокую долину реки Тарн, и чтобы пересечь ее, водителям приходится совершать долгий объезд.
Необходимость «развязать» этот транспортный узел со всей очевидностью встала уже в конце 1980-х гг. Рассмотрев все возможные варианты, специалисты технического центра департамента транспортных и общественных работ в 1989 г. приняли решение построить автомагистраль, огибающую Мийо с востока. Однако при этом требовалось пересечь широкое и глубокое ущелье, по дну которого течет река Тарн. Но как это сделать? Построить мост? Однако далеко не всякий мост впишется в живописную панораму долины Тарна, а сохранение ландшафта – одна из главных задач современного гражданского строительства. А если построить туннель? Этот проект обойдется «в копеечку» и вдобавок создаст дополнительные проблемы, связанные с обеспечением безопасности движения…
Поиски оптимального решения велись на протяжении полутора лет. Были рассмотрены и отвергнуты пять вариантов постройки моста и один вариант туннеля. И тут кому-то пришла в голову счастливая мысль: а что если построить большой транспортный виадук? Тогда не понадобится спускаться в долину Тарна и строить мост через реку – виадук просто будет переброшен через ущелье! Ведь построили же подобным образом древние римляне свой знаменитый Пон-дю-Гар…
Итак, идея была найдена, но теперь требовалось воплотить ее в жизнь. После детальных исследований, предпринятых в 1993–1994 гг., был объявлен конкурс на лучший проект виадука, в котором приняли участие пять команд архитекторов и инженеров. В итоге победил проект английского архитектора Нормана Фостера, разработанный им в сотрудничестве с известным французским инженером Мишелем Вирложо, проектировавшим Нормандский мост в устье Сены – второй по протяженности вантовый мост в мире (1995 г.).
Фостер и Вирложо предложили проект многовантового виадука, состоящего из семи стройных высоких опор и очень легкого настила. Это воздушное, прозрачное сооружение как нельзя лучше вписывается в долину Тарна. Его изящный силуэт никоим образом не разрушает природную гармонию, а скорее, дополняет ее. Правда, реализация этого проекта ставила дополнительные задачи перед строителями: ведь им, ни много ни мало, предстояло построить самый высокий мост в мире, выше самой Эйфелевой башни!
Поддержанный двумя береговыми устоями и семью опорами, мост имеет протяженность 2460 м. Расстояние от земли до дорожного полотна составляет в самой высокой точке 270 метров, что уже само по себе является рекордом, а высота семи трапецеидальных опор-пилонов колеблется от 70 м (пилон № 1) до 343 м (пилон № 3). Таким образом наивысшая точка моста на 14 % выше Эйфелевой башни и почти равна высоте знаменитого чикагского небоскреба «Центр Джона Хэнкока» (без учета антенн). Это настоящий мост-небоскреб!
Бетонные пилоны держат систему из 154 стальных тросов-вантов, поддерживающих настил моста, по которому проложено полотно автомобильной дороги шириной 27,35 м, имеющее по две полосы в каждом направлении. Проектировщики долго решали, на каком типе настила остановиться: бетонном или стальном. В конце концов остановились на последнем варианте: он не только более легок и эстетичен (тяжеловесный бетонный настил имел бы толщину 4,6 м), но и более безопасен как во время строительства, так и в обслуживании.
Окончательный вариант проекта будущего моста был принят 9 июля 1996 г. Оставалось избрать главного подрядчика. Несколько компаний участвовали в соревновании за право постройки моста, однако департамент транспортных и общественных работ в итоге выбрал компанию «Эйффаж Групп», «корни» которой восходят к легендарному Гюставу Эйфелю, строителю Эйфелевой башни. Теперь наследники Эйфеля готовились побить рекорд своего отца-основателя.
Строительство моста началось 16 октября 2001 г. Проектировщики изначально заложили в свое детище большой запас прочности, позволяющий мосту противостоять самым экстремальным сейсмическим и метеорологическим нагрузкам. Мост строился сразу с двух противоположных сторон ущелья. Самые большие конструктивные проблемы создал монтаж стального настила, с общей массой 36 000 тонн. Для этого потребовалось возвести пять дополнительных временных опор. В их сооружении и в возведении семи основных опор моста принимали участие специалисты-гидравлики из испано-американской компании «Энерпак». Всего на постройку моста было затрачено 27 000 кубометров бетона и 36 000 тонн стали. Общий вес сооружения составляет 242 000 тонны. Ежедневно на строительстве трудилось до 400 инженеров и рабочих.
В мае 2004 г. обе части моста сомкнулись. В момент сведения двух последних пролетов строители разбили об них бутылку шампанского, отметив таким способом символический ввод моста в строй. Однако в течение еще шести месяцев велись работы, связанные с оборудованием дороги для автомобилей. Торжественное открытие моста для регулярного движения состоялось 14 декабря 2004 г.
Трехметровой высоты прозрачные экраны защищают следующие по мосту транспортные средства от бокового ветра. Полотно виадука имеет легкий наклон (3,035 % с севера на юг) и легкую кривую (с радиусом 20 000 м). Последнее сделано для того, чтобы внимание водителей, следующих через мост, не притуплялось.
Это сооружение стало настоящим сплавом инженерного искусства и архитектуры.
Если первые мосты появились еще в незапамятные времена, в эпоху детства человечества, то «родословная» туннеля остается предметом споров. Известно, что в 2180 г. до н. э. вавилоняне построили туннель под Евфратом: воды реки были отведены, поперек русла была выкопана широкая траншея, в нее уложили кирпичную трубу и засыпали, после чего река вернулась на прежнее место. Древние греки и римляне строили туннели как часть водоводов, и некоторые из римских туннелей используются до сих пор.
В XVII–XVIII вв. туннели строились в Англии и Франции как часть системы речных каналов. А вот когда и где был построен первый в мире дорожный туннель, выяснить пока так и не удалось. Зато точно известно, какой автодорожный туннель является самым длинным в мире. Это – Сен-Готардский туннель в Швейцарии, проложенный под знаменитым Сен-Готардским перевалом.
История Сен-Готарда – это история сообщений между Севером и Югом Европы. Здесь пролегала дорога, соединявшая северные области Италии с долиной Рейна и Боденским озером. Путь через Сен-Готардский перевал, лежащий на высоте 2108 м над уровнем моря, хотя и трудный, был все же самой прямой и короткой дорогой, соединявшей Ломбардию с Южной Германией. Поэтому около 1200 г. местные жители начали активно приводить в порядок полотно старой дороги, а чтобы преодолеть главное препятствие – ущелье Шолленен, по дну которого протекала бурная река Рейсс – построили каменный арочный мост, получивший название Чертова.
Предание рассказывает, что строители моста долго не могли закончить свою работу: уж слишком трудной оказалась задача! И тогда на помощь им пришел черт. Он предложил им свои услуги при одном условии: душа того, кто первым пройдет по этому мосту, будет принадлежать ему. Люди согласились на условие черта. А когда мост был закончен, они первым пустили по нему… козла! Обманутый черт в гневе оторвал огромный кусок скалы и швырнул его в мост, но промахнулся – камень прочно завяз на краю обрыва, где и лежит до сего дня. С тех пор мост стал называться Чертовым.
С конца XVIII в. мост получил широкую известность и в России: в 1799 г. у Чертова моста произошел памятный бой армии А.В. Суворова, прорывавшейся в долину Рейна, с французами, засевшими на противоположной стороне ущелья Шолленен.
Несмотря на то, что дорога существовала уже несколько столетий, она по-прежнему представляла собой довольно узкую, извилистую горную тропу. Пользоваться ею было довольно затруднительно, а в зимние месяцы это и вовсе выглядело чистейшим безумием. Улучшение дороги через Сен-Готард стало одной из первых забот властей Швейцарии, на Венском конгрессе 1815 г. признанной самостоятельным государством и обретшей устойчивые границы. Дороги через перевалы должны были стать связующими нитями, объединяющими лежащие по обе стороны Альп кантоны.
В 1818–1826 гг. через Сен-Готардский перевал пролегла первая мощеная дорога. Дополнением к ней явилась Готардская железная дорога, построенная в 1872–1882 гг. С этого времени Сен-Готардский перевал превратился в важный транспортный узел континента.
По мере роста интенсивности движения дорога через перевал непрерывно улучшалась. В 1948 г. в качестве альтернативного пути через перевал был предложен путь через Сен-Готардский железнодорожный туннель: автомобили ставились на специальные рельсовые платформы, которые прицеплялись к идущему через туннель поезду. Такой способ транспортировки занимал всего 15 минут.
В 1974–1982 гг. через Сен-Готард пролегла современная автострада. Она прошла через множество специально построенных мостов, виадуков, туннелей. А главным ее элементом стал Сен-Готардский автомобильный туннель. Построенный в 1969–1980 гг., он до сегодняшнего дня сохраняет за собой звание самого длинного автомобильного туннеля в мире: его протяженность составляет 16 918 м.
Сен-Готардский туннель соединяет города Гёшенен (на севере) и Айроло (на юге). Сооружение состоит из главного ствола, где организовано двухполосное автомобильное движение, и идущего параллельно туннеля безопасности. Оба туннеля связаны друг с другом проходами, устроенными через каждые 250 метров. В главном туннеле через каждые 750 метров устроены площадки для аварийных остановок.
Туннель был открыт для движения 5 сентября 1980 г., после чего количество автомобилей, следующих по дороге через Сен-Готард, резко возросло. Увеличился поток тяжелогруженых грузовиков, следующих транзитом из Германии в Италию и обратно. При въезде в туннель нередко образуются пробки, а в сезон отпусков очередь автомобилей перед северным порталом вытягивается на несколько километров. С каждым годом проблема модернизации туннеля становится все острее. Существуют планы строительства второго транспортного ствола. Ведь Сен-Готардский туннель имеет важное транспортное значение не только для Швейцарии, но и для всей Европы…
Вода всегда играла огромную роль в жизни земледельческого Китая. При недостатке воды нельзя было обеспечить хороший урожай, поэтому с древних времен здесь развивалось искусственное орошение. С другой стороны, разливы китайских рек опустошали целые цветущие области. Особенно часто разливалась Хуанхэ («Желтая река»). Эта беспокойная река постоянно «блуждала» по равнине протяженностью в 600 километров с севера на юг, отыскивая себе новые выходы к морю. За 4000 лет произошло семь крупных перемещений ее русла и около 1600 прорывов дамб и опустошающих наводнений.
В начале I в. н. э. живший в Чанъани – тогдашней столице Китая – знаменитый инженер Чжан Жун разгадал причины наводнений в низовьях Желтой реки: он установил связь скорости течения с песчаными наносами. Чем быстрее течет вода, тем с большей силой поток размывает ложе реки, тем глубже оно становится, тем меньше опасность наводнений. Желтая река несет в себе огромное количество песка и ила. Люди, отводящие ее воды для орошения полей, замедляют течение реки; создаются песчаные наносы, речное ложе постепенно поднимается, и вода выходит из берегов. Поэтому Чжан Жун предложил отвести часть воды из Желтой реки – т. е. выдвинул идею регулирования речных вод. Руководствуясь этим принципом, многие поколения гидротехников с успехом строили заградительные дамбы и использовали энергию самой воды для вымывания песчаных наносов.
Самые большие строительные работы на Желтой реке были предприняты в III в. Они продолжались тридцать лет. За это время было построено более 1500 километров прибрежных насыпей, защищавших близлежащие земли от разливов.
Наряду с задачей обуздания рек, остро стояла проблема безопасности судоходства. Кроме того, великие реки Китая – Хуанхэ и Янцзы – текут с запада на восток, поэтому еще в давние времена возникла потребность проложить водный путь, который соединил бы север и юг страны. Так начато было строительство Великого Китайского канала. Более 2400 лет назад его первый участок соединил реки Янцзы и Хуайхэ, а затем многие поколения строителей довели водный путь от Хуайхэ до Желтой реки.
Первый в мире контурный (использующий рельеф местности) судоходный канал был построен в Китае в III в. до н. э. Автором этого уникального гидротехнического сооружения был инженер Ши Лу, построивший его по приказу императора Цинь Шихуанди. Строительство канала было вызвано необходимостью снабжения войск, переброшенных в 219 г. до н. э. на юг страны для покорения народа юэ.
С VI в. до н. э. велись работы по строительству Волшебного канала, соединившего север и юг Китая. Этот канал называли священным, его хранителем считался дракон. Волшебный канал, длина которого немногим более 32 км, необычен тем, что соединяет две реки, текущие в противоположных направлениях. Это дало возможность осуществлять круглогодичное судоходство по внутренним водным путям общей протяженностью в две тысячи километров (от 40 до 22 параллели).
В 70 г. китайцы приступили к строительству Великого канала, который был завершен лишь в XIII в. и включил в себя ряд более ранних каналов. Трудность сооружения канала заключалась в том, что река Сян, берущая начало в горах Хайян, течет на север, а река Ли – на юг. В районе маленькой деревушки Синань расстояние между этими реками, текущими здесь среди известняковых холмов, не превышает 5 км. Однако недостаточно было просто соединить их, требовалось иное. Канал можно было прорыть через седловину между холмами. Обе реки отличаются бурным течением, поэтому вдоль реки Сян пришлось соорудить для прохода судов обводной канал длиной 2,4 км с меньшим падением русла, чем у реки. Для обеспечения навигации воды реки Ли были направлены в другой канал протяженностью 22 км. Укротив таким образом обе реки, строители смогли наконец соединить их каналом длиной 5 км. Поперек реки Сян насыпали дамбу, разделившую русло на два потока – большой и малый, и отвели в сторону его большую часть. За насыпью устроили водосливы. В районе Синани через канал, глубина которого составляла 1 м, а ширина 4,5 м, перекинули несколько мостов. Благодаря системе водосливов и разделения потоков только треть воды реки Сян попадала в соединительный канал, и он не переполнялся.
В самом начале VII в. Великий канал был продолжен на юг до города Ханчжоу. В XIII в., когда Пекин стал столицей Китая, канал подвели к Пекину. Так Великий канал обрел свой нынешний вид. Он берет свое начало на севере в районе Пекина, тянется на юг до Ханчжоу, пересекая реки Хуанхэ, Хуайхэ и Янцзы, и опоясывает весь Восточный Китай. Считается, что протяженность канала составляет 1782 км (от Тунсяня до Ханчжоу), хотя по поводу этой цифры в разных источниках приводятся различные сведения. Глубина русла составляет 3–9 м, а ширина в отдельных местах – до 30 м.
Поскольку канал был проложен по горизонталям водораздела, падение русла было практически нулевым. К IX веку на нем было построено 18 шлюзов, и в Х – XI вв. число людей, необходимое для буксировки барж, сократилось. Канал продолжает действовать и в наши дни.
Ничто лучше не говорит о характере устройства древнеримских городов, как акведуки.
Необходимость снабжения огромного Рима водой заставляла создавать каналы, шлюзы, резервуары для регулировки воды, длинные акведуки. Эта традиция вскоре распространилась по всей Римской империи. Везде, будь то в Галлии или во Фракии, каждый римский город обязательно обеспечивался водой в нужном количестве не только для питья, но и для терм (бань), как общественных, так и частных. Вода бралась из колодцев, но большей частью доставлялась из горных источников водопроводами. Там, где на дороге встречались овраги, ущелья или склоны холмов, сооружались каменные арочные акведуки. Эти чисто утилитарные постройки римлян свидетельствуют о высоком уровне их мастерства и достижениях инженерной мысли.
Первый акведук появился в Риме еще в IV в. до н. э., а к III в. н. э., когда население города превысило миллион человек, Рим снабжало водой уже 11 огромных акведуков.
В I в. н. э. в Риме был воздвигнут грандиозный и прекрасный в своем величии акведук императора Клавдия. Старый акведук Марция, обходивший возвышенности и овраги, имел длину 90 км. Акведук Клавдия, достигавший высоты 27 м, благодаря многим мостам и тоннелям был короче на 30 км. Акведук пересекал сближающиеся около Рима и идущие у городской стены почти рядом Лабиканскую и Пренестинскую дороги. В этом месте под акведуком были сооружены огромные двухпролетные ворота, называемые Порта Маджоре. Сложенные из грубых блоков травертина, они производят впечатление особенной мощности.
Замечательным инженерным и в то же время художественным памятником II в. н. э. является знаменитый акведук через реку Гар на юге Франции, носящий современное название Пон-дю-Гар – Гарский мост.
Гарский акведук был построен для снабжения водой города Ним (Немаус) – одного из центров богатой и процветающей римской провинции Галлии. Это величественное и гармоничное сооружение является единственной сохранившейся частью протянувшегося на 50 км Нимского акведука. В Ним вода бежала с возвышенности по водопроводным трубам протяженностью до 30 км. Препятствием для прокладки труб водопровода явилась река Гар. Через нее, в 22 километрах от Нима, и был построен мост в виде трехъярусной аркады высотой 49 м.
Это замечательное инженерное сооружение было создано в конце I в. до н. э. Замысел его строительства связывают с именем римского полководца Марка Агриппы – зятя и ближайшего помощника императора Октавиана Августа.
Длина моста составляет 275 м. Он состоит из трех арочных ярусов. Первый ярус состоит из шести арок, пролеты которых имеют ширину от 16 до 24 м. Центральная арка, соединяющая берега реки, имеет пролет в 24,4 м. Над первым ярусом расположен второй, насчитывающий 11 арок такого же размера. Третий, верхний ярус, несущий водоводную трубу, состоит из 35 значительно меньших (4,6 м) арок.
Гарский мост – идеальный образец кладки из тесаного камня. Особую сложность для строителей представляла кладка арок. Особенностью сооружения является то, что тщательно подогнанные каменные блоки, подобно многим лучшим римским постройкам, были уложены без известкового раствора. На 8-й арке второго яруса начертано имя «Вераний». Возможно, так звали архитектора, строителя моста.
Выстроенный из золотистого камня мост Пон-дю-Гар – прекрасное создание человеческой мысли, объединившей инженерный расчет и требования эстетического вкуса. До сих пор Гарский мост используется как переправа через реку.
В Испании, в городе Сеговия, сохранился акведук, достигающий высоты 30 м. Это одно из самых грандиозных сооружений римской эпохи. Сложенный из насухо уложенных блоков гранита, он производит неотразимое впечатление. Точная дата постройки акведука неизвестна, вероятнее всего, это конец I – 1-я пол. II в. н. э., времена правления императоров Веспасиана и Траяна. По акведуку в Сеговию поступает вода из реки Риофрио, и его протяженность составляет 17 км. Огромный 728-метровой длины, пролет, опирающийся на 119 арок, переброшен над предместьями старого города. Другой пролет, 276-метровой длины и высотой 28,9 м, поддерживаемый двумя рядами аркад, пересекает городской центр. Первоначально вода из акведука поступала в большую цистерну, носившую название Касерон, а уже оттуда распределялась по системам городского водопровода.
В XI столетии акведук был частично разрушен маврами, но в XV в. восстановлен. До сих пор это сооружение римской эпохи снабжает водой кварталы Сеговии.
В Северной Африке акведук длиной в 23 км, ведущий в город Цезарею, имел в отдельных участках аркатурные мосты в три яруса. В нумидийский город Мактар вода бежала за 9 км, а в Карфаген – за 80 км. Обильное снабжение городов водой позволило строить обширные общественные термы с большими бассейнами не только для купания, но и для плавания, а на площадях устраивать великолепные фонтаны, украшенные статуями.
Всевозможные архаичные водоподъемные конструкции – не редкость для Ближнего Востока. Их можно видеть в Ираке, Сирии, Египте и других странах с засушливым климатом. Удивительно, но найденные здесь однажды технические решения оказались настолько универсальными и жизнеспособными, что ими пользуются и спустя несколько веков.
Древний сирийский город Хама на реке Оронт еще на рубеже II тысячелетия был столицей крупного Арамейского царства, пока его полностью не разрушили ассирийцы. При Селевкидах – наследниках Александра Македонского – город отстроили заново. Тогда же он получил новое имя – Епифания.
Сегодня Хама известна прежде всего своими уникальными памятниками техники – нориями, гигантскими водоподъемными колесами, конструкция которых восходит к античной эпохе. Их в городе несколько, и во время работы колес можно слышать своеобразный негромкий гудящий звук. Каждое колесо достигает высоты многоэтажного дома. Самое большое колесо, стоящее на окраине города, достигает высоты в 20 метров. Оно построено арабами 600 лет назад, но продолжает исправно действовать до сих пор.
Конструкция норий очень рациональна. Лопасти, близко расположенные на внешнем обводе деревянного водяного колеса друг подле друга, связаны между собой досками таким образом, что образуют небольшие черпаки-резервуары, которые наполняются водой, как только они появляются из реки. Когда благодаря вращению колеса резервуар оказывается наверху, вода из него выливается в начинающийся на этом месте каменный акведук, а по акведукам драгоценная влага поступает на большие расстояния. Вращение деревянных осей колеса в шарнире каменной стены вызывает характерный монотонный звук, разносящийся по всей округе.
Большая часть Константинополя (Стамбула) стоит на скалистом грунте, и даже в тех немногочисленных местах, где можно было рыть колодцы, вода была горько-соленой и не годилась для питья. Частые осады, которым подвергался город, и отсутствие на его территории природных источников с питьевой водой потребовали сооружения подземных резервуаров для воды – цистерн. Несмотря на свое чисто утилитарное назначение, константинопольские цистерны представляли собой сложные инженерные сооружения, обладающие при этом несомненными архитектурными достоинствами.
Одно из сооружений подобного рода, цистерна Филоксена, считалась вторым после храма Святой Софии чудом средневекового Константинополя. Турки называют ее «Тысяча и одна колонна» – «Бин бир дирек». Цистерна была сооружена в 528 г. и названа именем сенатора Филоксена, по инициативе которого она была построена. Она имеет 60 м в длину, 50 м в ширину и углублена в землю на 15 м. Через небольшие решетчатые окна внутрь сооружения поступают воздух и свет. Цистерна выглядит как зал огромного дворца: арки, на которые опирается перекрытие этого подземного водохранилища, поддерживаются пятнадцатью рядами колонн с мраморными капителями, отстоящими на расстоянии 4 м друг от друга. Каждые 14 колонн были собраны в пучки, над которыми поднимались небольшие купола.
Всего здесь насчитывается 224 колонны. Ранее их высота достигала 12,4 м, но за многие века на дне цистерны накопился многометровый слой ила, и сейчас высота колонн составляет около 10 м.
Рядом с цистерной Филоксена находится сравнительно небольшая цистерна Феодосия, своды которой поддерживаются 33 колоннами с капителями из мрамора.
Построенная при императоре Юстиниане цистерна Базилики (по-турецки «Йеребатан-сарай» – «Дворец, провалившийся под землю») достигает 112 м в длину и 61 м в ширину. Его сводчатый потолок поддерживают 336 колонн высотой 13,5 м. Цистерна находится рядом с храмом Св. Софии и является сегодня филиалом Софийского музея. В огромном резервуаре до сих пор хранится вода, и посетители этого необычного музея могут осматривать подземный зал, плавая по нему на лодке.
Португалия узкой полосой вытянулась между Атлантическим океаном и цепочкой горных хребтов. Зимой здесь редко бывает холодно, а летом стоит настоящая тропическая жара. Бывают сезоны, когда в период между апрелем и сентябрем на землю не проливается ни капли дождя. При этом главные города страны расположены вдоль побережья, а ближайшие к ним источники чистой воды лежат высоко в горах. Как в этих условиях снабжать города водой?
Эта проблема встала еще в римские времена. Уже тогда жители римской провинции Лузитания начали строить акведуки, остатки которых сохранились до наших дней. Однако самый бурный рост это искусство пережило в XVI–XVIII вв. Именно в те годы акведуки стали такой неотъемлемой деталью пейзажа страны, что сегодня Португалию нередко называют «страной акведуков».
У самой границы с Испанией, высоко на горе высится старинный город Элваш. Пересекая глубокую долину, к городу тянется огромный четырехъярусный акведук Аморейра – «патриарх» всех португальских акведуков. Он был возведен по проекту архитектора Франсишко де Арруды, и его строительство длилось более ста лет: с 1498 по 1622 г.
Общая протяженность водовода составляет 7 км. Центральным его элементом является огромный 1113-метровый мост из 843 арок, подкрепленных полуцилиндрическими контрфорсами. Этот акведук до сих пор снабжает водой городские фонтаны.
По проекту того же Франсишко де Арруды сооружен и другой знаменитый португальский акведук – в городе Эвора. Построенный в 1531–1537 гг. в духе ренессансной архитектуры, он вобрал в себя остатки древнеримского акведука Сертория, некогда существовавшего на этом месте. Акведук в Эворе носит название Агуа да Прата – «Серебряная вода». Это второй по протяженности акведук в стране, цепь его огромных арок протянулась на расстояние 8 км. Некогда он поставлял на каждого жителя города 196 литров воды в день – вдвое больше, чем получали в то время жители португальской столицы Лиссабона.
В XVI столетии по проекту итальянского архитектора Филиппе Терци были сооружены акведуки в Коимбре, Томаре, Вила ду Конде. А самым большим – не только в Португалии, но и во всей Европе! – стал акведук Агуа Либре («Свободные воды»), построенный в 1731–1748 гг. в Лиссабоне по проекту архитекторов Мануэля да Майа и Эужениу душ Сантуша.
Хотя панорама Лиссабона изобилует церквями, в нем нет гигантских соборов, подобных Шартрскому или собору Св. Петра в Риме. Поэтому даже в сегодняшнем городском пейзаже не теряется силуэт громадного акведука, арки которого, подобно ногам титана, перешагивают долину реки Алькантара.
Протяженность главной линии акведука Агуа Либре составляет 14 километров, а вся система, вместе с подземными и наземными водоводами и с несколькими вторичными акведуками, тянется на целых 58 км. А если к этому добавить еще 12 км распределительных труб, через которые вода поступает к городским фонтанам, то общая длина сооружения составит 60 км!
Наиболее впечатляющий участок акведука – почти километровый (941 м) мост Кустодио Виейра, переброшенный над долиной реки Алькантара. Элегантный и легкий, он одновременно производит впечатление могучего монументального сооружения. Ширина акведука в этом месте достигает 32 метров. 35 его арок (14 из них имеют стрельчатые очертания) поднимаются на головокружительную высоту – 66 м!
Мост Кустодио Виейра одновременно был и пешеходным: по обеим его сторонам проложены широкие тротуары для прохода людей и животных. Однако в 1852 г. проход через мост был закрыт: пользоваться им стало весьма небезопасно из-за шайки грабителей, возглавлявшейся неким Диогу Алвешем. Бандиты нападали на пешеходов даже днем, а уж вечером или ночью вообще мало кто отваживался отправляться пешком через мост. И хотя в 1841 г. Алвеш был схвачен и повешен, грабежи и убийства на мосту продолжались еще несколько лет.
Вода, шедшая по акведуку, поступала в высеченный в скале огромный резервуар-цистерну Маэ Агуа – «Мать Воды». Он был сооружен в 1746–1834 гг. по проекту архитектора Карлоса Марделя. Отсюда вода распределялась по всем лиссабонским фонтанам.
Вплоть до середины XIX столетия в Лиссабоне отсутствовал водопровод в том смысле слова, в каком мы его понимаем сегодня. Источниками воды служили фонтаны, устроенные на главных городских площадях, к которым каждое утро приходили с ведрами десятки горожан. Лишь в 1852 г. власти Лиссабона озаботились созданием «настоящего» водопровода. Однако акведук Агуа Либре исправно продолжал снабжать Лиссабон водой вплоть до 1967 г. Сегодня вместе с резервуаром Маэ Агуа акведук Агуа Либре составляет ядро действующего в португальской столице Музея воды.
Вклад, сделанный жителями Нидерландов, – «низкой страны» – в развитие водного хозяйства, огромен. Еще в средние века люди начали здесь наступление на море, отвоевывая шаг за шагом кусочки суши, осушая их и превращая в плодородные поля – польдеры. Расположенные ниже уровня моря и огороженные дамбами, польдеры требовалось постоянно поддерживать в должном порядке и отводить от них излишки воды, чтобы предотвратить заболачивание. И в этом деле голландцам помогли ветряные мельницы.
Нидерланды известны ветряными мельницами. Даже сегодня их все еще сохраняется здесь более тысячи. Но нигде в мире вы не увидите так много ветряных мельниц, как поблизости от голландской деревни Киндердейк. Девятнадцать мельниц, сооруженных здесь около 1740 г., хорошо сохранились по сей день.
Мельницы Киндердейка откачивали излишки воды из польдеров Альблассерваарда (местности к западу от Киндердейка), расположенных ниже уровня моря. Мощные паруса служили для того, чтобы передать силу ветра на большие колеса с лопастями, которые зачерпывали воду и через систему дренажных каналов отводили ее в реку Лек. В настоящее время эту работу делают насосные станции, где установлены двигатели с механическим приводом.
В Альблассерваарде, чтобы избавиться от излишков воды в польдерах, еще в XIII столетии были вырыты длинные каналы, отводящие воду в реку Лек. Подобные каналы называются «ветеринген» и их можно видеть в любом уголке Голландии. Но через некоторое время поля снова стали заболачиваться из-за подъема уровня воды в реке. Тогда было решено построить ряд ветряных мельниц, которые будут выкачивать воду в специальный резервуар до тех пор, пока уровень воды в реке не понизится и в нее снова можно будет отводить излишки воды из польдеров.
Однако полностью контролировать воду было невозможно, и в прошлые столетия Голландия пережила более тридцати катастрофических наводнений, несущих угрозу для людей и животных. Самое сильное наводнение, получившее название «Элизабетсфлоод», случилось в 1421 г. Сильный шторм прорвал дамбы и вода хлынула на польдеры. По преданию, именно тогда случилось событие, давшее название этой местности: колыбель с новорожденным была подхвачена волнами, а затем невредимой выброшена на берег. Место, где это произошло, получило название Киндердейк – «детская колыбель».
В 1869 г. ветряные мельницы Киндердейка получили помощь в виде паровой насосной станции, которая в 1927 г. была заменена дизельной насосной установкой. Но когда началась Вторая мировая война и Голландия была оккупирована гитлеровцами, насосная станция перестала функционировать из-за недостатка нефти. И снова в дело вступили ветряные мельницы, доказавшие свою работоспособность и безотказность.
В 1970-х гг. в Киндердейке вступила в строй новая дизельная насосная станция, которая эксплуатируется и сегодня. Ее три больших «штопора» качают воду из польдеры в реку. Полная пропускная способность станции составляет 1350 кубометров воды в минуту. В 1981 г. в дополнение к ней была сооружена электрическая станция, имеющая пропускную способность 1500 кубометров в минуту.
А что же ветряные мельницы? Благодарные голландцы не забыли о них. Они до сих пор содержатся в исправности, и в июле – августе, а также в Национальный день голландских ветряных мельниц – праздник, отмечаемый 2 мая, мельницы спускают с тормозов, 76 их лопастей начинают вращаться, приводя в действие старинные деревянные колеса, вычерпывающие воду. А когда темнеет, мельницы освещаются прожекторами. Это зрелище оставляет незабываемое впечатление.
В 1997 г. ансамбль ветряных мельниц Киндердейка включен в список Всемирного наследия ЮНЕСКО.
Эта 360-километровая сеть судоходных водных путей, связывающих Средиземноморье и Атлантику и включающих в себя 328 гидротехнических сооружений: шлюзы, акведуки, мосты, туннели и т. д., является одним из наиболее замечательных памятников гражданского строительства нового времени. Построенный в 1667–1694 гг., канал открыл путь промышленной революции во Франции. 7 декабря 1996 г. это фантастическое порождение инженерной мысли было включено в Список всемирного наследия ЮНЕСКО.
Строительство Канала дю Миди (Южного канала) – результат упорства одного человека, который задумал и совершил то, что считалось до того времени глупой и недосягаемой мечтой: построил канал длиной 240 км, шириной 10 метров и глубиной 2 метра, соединяющий Гаронну, впадающую в Атлантический океан, со Средиземным морем.
Идея о том, чтобы соединить Атлантику со Средиземным морем, впервые была высказана еще во времена римского императора Августа (I в. до н. э.). С тех пор к ней неоднократно возвращались. Цель состояла в том, чтобы обеспечить транспортировку товаров из Атлантики в Средиземное море напрямую, минуя кружной путь протяженностью более 3000 км вокруг Пиренейского полуострова через Гибралтарский пролив.
Потребовалось, однако, немало лет, прежде чем идея постройки канала воплотилась в жизнь. Его создателем стал Пьер-Поль Рике (1609–1680), богатый землевладелец, почти сорок лет прослуживший соляным инспектором в провинции Лангедок. Хорошо зная Лангедок, его природные условия и потребности развития, он давно мечтал о постройке канала, который связал бы Атлантику со Средиземноморьем, что дало бы мощный толчок развитию экономики Лангедока. Но только в 1662 г., когда его служебная карьера закончилась, он смог сконцентрироваться на этом проекте.
К тому времени Рике было 58 лет. Он был человеком многих выдающихся качеств: неустанный труженик, инициативный, смелый и романтичный, непосредственный и открытый, но при этом обладающий весьма здравым умыслом и способностью критически оценивать себя. Кроме того, он хорошо знал людей и превосходно умел вести дела.
Первые исследования трассы будущего канала были проведены в 1661 г. Ключевым был вопрос: как заполнить канал водой и каким образом можно круглогодично поддерживать в нем необходимый уровень? Рике рассмотрел и отбросил один за другим несколько вариантов и в итоге остановился на идее сооружения больших водохранилищ в Черных горах, откуда вода поступала бы в русло канала.
Следующая задача состояла в том, чтобы убедить правительство в необходимости финансирования проекта. Благодаря своему знакомству с архиепископом Тулузским Рике добился аудиенции у Жана-Батиста Кольбера – всесильного министра финансов короля Людовика XIV. Кольбер сразу оценил преимущества грандиозного замысла – как экономические, так и военно-политические – и оказал Рике всяческое содействие. Но прошло довольно много времени, прежде чем король подписал необходимый указ. Рике пришлось бороться с могущественными недоброжелателями, много времени ушло на длинные обсуждения в правительстве и Совете провинции Лангедок. Все это время Рике финансировал изыскательские работы из собственных средств, не пожалев для этого даже приданого трех своих дочерей. И только в 1666 г., спустя четыре года после первой встречи Рике с Кольбером, король подписал наконец указ о государственном финансировании строительства.
Работы начались в октябре 1666 г. в нескольких местах одновременно. На первом этапе строительства требовалось устроить резервуары-водохранилища в Черных горах, чтобы создать необходимые запасы воды. В 1667 г. были начаты работы по сооружению резервуара Святого Ферреола – по тем временам самого большого искусственного водохранилища в мире.
К тому времени на средства Рике уже строилась первая очередь канала на участке Тулуза-Требе. Сооружение второй очереди канала, Трибе – Этан, началось в июне 1668 г. В ходе строительства третьей очереди был сооружен морской порт Сет. В то время это был маленький рыболовецкий поселок, и никто не мог представить себе то значение, которое он будет иметь впоследствии.
Сооружение канала шло 12 лет. Трасса канала пролегала через равнины Лангедока, бесчисленные препятствия стояли на пути, и это требовало новых, необычных гидротехнических решений. Каждый раз, когда трасса канала пересекала русло очередной реки или когда возникал подъем или склон, требовалось найти индивидуальное решение. В результате Пьер-Поль Рике использовал при строительстве канала 350 отличающихся друг от друга вариантов гидротехнических сооружений, и большая удача, что все эти сооружения можно видеть и в наши дни.
Через канал в разных местах и в разное время было переброшено 130 мостов. Все они имеют свой неповторимый силуэт. Самые старые можно легко отличить по характерному «горбатому» силуэту. При строительстве мостов использовались местные строительные материалы: вулканический туф, известняк, кирпич. Великолепный мост Сент-Назер в департаменте Оде построен из двух видов камня: туфа и известняка.
Когда трасса канала пересекала русла рек, возникала задача выбора между двумя решениями. Там, где это возможно, воды реки вливались в канал. Это позволяло обеспечивать необходимый уровень воды в канале, особенно в засушливые годы. Но тут же возникала другая проблема – как избежать переполнения канала и его заиления? Рике старался избегать рек с бурным течением, перебрасывая через них акведуки. Этой же политики придерживался знаменитый французский военный инженер Вобан, будущий маршал, сменивший Рике на посту главного строителя канала. Всего на трассе канала было построено 50 акведуков, автором почти сорока из них является Вобан.
Но и это техническое решение срабатывало не всегда. Тогда приходилось строить шлюзы и целые каскады, включавшие в себя два, три, четыре, а в одном месте – даже восемь шлюзов. Гораздо позже, во время модернизации канала, многие каскады были перестроены в одиночные шлюзы. Первоначально на трассе канала насчитывалось более ста шлюзов, сегодня – 63. Камеры шлюзов Канала дю Миди имеют характерную овальную форму.
В одном случае, когда канал уперся в невысокие холмы, Рике не смог преодолеть их с помощью шлюзов. Рыть канал в обход оказалось слишком дорого. Тогда Рике пробил туннель под холмами, и повел строительство дальше. Этот необычный водный туннель на судоходном канале, известный как туннель Мальпа, является уникальным сооружением подобного рода.
Когда до моря оставалось проложить всего две мили канала, Пьер-Поль Рике умер. Это случилось в Тулузе 1 октября 1680 г. Строительство канала было завершено уже после смерти его создателя.
24 мая 1681 г. министр Кольбер открыл движение по каналу. Первой прошла по всему маршруту прошла расцвеченная флагами королевская барка. С тех пор движение по каналу ни разу не прекращалось. Из всех функционирующих сегодня в Европе судоходных каналов Канал дю Миди – самый старый.
На сооружении канала трудилось около 12 тысяч человек. Объем земляных работ, произведенных строителями, для XVII в. чрезвычайно велик – 7 миллионов кубометров грунта! Из него можно было бы насыпать курган выше Эйфелевой башни. Ширина канала составляет у поверхности воды от 20 до 24 метров, но так как его берега наклонные, то ширина в нижней части, у дна – только от 5—10 метров. Глубина – 2,25—2,50 метра.
Первоначально протяженность канала составляла 240 км. Чтобы попасть в Атлантику, баржи должны были спускаться по Гаронне, но в конце XIX в. из-за трудностей, которые вызывает непостоянство уровня реки, вдоль нее был прорыт судоходный канал, соединяющий Канал дю Миди с Атлантическим океаном. Аналогичным образом в восточном направлении Канал дю Миди был связан с Роной.
На протяжении 200 лет канал исправно служил для транспортировки грузов. Однако со второй половины XIX столетия он начал испытывать возрастающую конкуренцию со стороны железных дорог. Несмотря на модернизацию, к концу XIX в. канал почти утратил свое значение, хотя перевозка товаров по нему не прекращалась и в ХХ столетии. Последние баржи с грузом прошли по нему в 1970-х гг… Сегодня по каналу ходят только прогулочные катера с туристами и малотоннажные частные суда. Из 63 шлюзов 33 приводятся в действие вручную. Открытие и закрытие ворот шлюза вручную – очень тяжелая работа, поэтому время прохода через канал ограничено: с 8 утра до 8 вечера.
Берега канала обсажены старыми деревьями – соснами, тополями, кипарисами. В свое время деревья играли важную роль: они создавали необходимую тень для лошадей, тащивших тяжелые баржи с грузом. Для жаркого юга Франции это очень предусмотрительно – лошади не так быстро уставали и не мучались от жары. Деревья защищают канал от заносов, а их корни укрепляет берега и защищают их от подмыва. Эта функция стала особенно важной сегодня, когда по каналу стали ходить моторные катера, волна от которых подмывает берег. В некоторых местах ситуация уже настолько плоха, что берег приходится дополнительно укреплять досками, а для судовладельцев вводить ограничения по скорости.
Вдоль берегов канала тянутся удобные затененные дорожки. Раньше по ним водили лошадей, тащивших баржи, а сегодня это любимый маршрут велосипедистов и пеших туристов. Впрочем, большинство из посетителей Канала дю Миди предпочитает воспользоваться одним из 450 курсирующих по нему туристических катеров. Ежегодно круиз по каналу совершают около 50 тысяч человек.
Четыре гидравлических судоподъемника на коротком участке исторического Центрального канала в Бельгии являют собой апогей гидравлической техники прошлых времен. Вместе с каналом и связанными c ним сооружениями они образуют уникальный, замечательно хорошо сохранившийся индустриальный ландшафт XIX столетия. Из восьми гидравлических судоподъемников, сооруженных в Европе в конце XIX – начале XX в., только бельгийские в неприкосновенности сохранили свой облик и устройство и до сих пор находятся в эксплуатации. В этом и состоит их уникальность.
Центральный канал пролег через фламандскую область Эно, через плато между реками Мёз (Маас) и Шельдой. Поиск дешевых транспортных средств для этой области, богатой минеральными ресурсами, однако лишенной естественных водных путей, был начат еще при Наполеоне, но завершился только к концу Первой мировой войны. Сегодня протянувшийся с севера на юг канал Шарлеруа – Брюссель соединяет реку Самбр (приток Мааса) с Брюсселем, в то время как Центральный канал, объединивший каналы Монс-Конде и Антуан-Поммерюль, соединяется с Шельдой на западе. Эти каналы, дважды расширявшиеся за последние сто лет, и сегодня исправно служат для транспортировки грузов, являясь в то же время ценным памятником индустриальной эпохи.
Первым среди бельгийских каналов вступил в строй канал Шарлеруа-Брюссель, технические преимущества которого в свое время поразили приехавшего в Брюссель Наполеона. Прокладка его трассы началась еще в 1803 г., но работы по строительству были начаты только в 1815 г. Сооружая канал, инженер Жан-Батист Вифкен ориентировался на новый тип баржи грузоподъемностью 70 тонн. Канал был открыт в 1832 г., но очень скоро стало очевидно, что его пропускная способность совершенно недостаточна. Спустя десять лет Вифкену поручили изучить вопрос о расширении канала с тем, чтобы он мог пропускать 300-тонные баржи. Работы по реконструкции канала начались в 1851 г., и едва-едва были завершены к 1885 г. Фактически же движение 300-тонных барж к Брюсселю стало возможным намного позже, в 1936 г., когда был реконструирован последний маленький шлюз, сохранившийся от эпохи барок-семидесятитонников.
Канал Монс – Конде, идущий со стороны Шельды, был начат во времена Наполеона и вошел в строй в 1818 г. после некоторого пререкания между Францией и Нидерландами. Чтобы освободиться от непомерных таможенных пошлин, наложенных французской стороной, голландский король Вильгельм I распорядился построить обходной канал Антуан – Поммерюль, который открылся в 1826-м. Таким образом, между городом Монсом и каналом Шарлеруа – Брюссель оставался 20-километровый участок в районе городка Ла-Лувьер, который каналостроителям требовалось преодолеть для того, чтобы связать воедино все внутренние водные пути Бельгии. Но препятствием к этому был чрезвычайно высокий уровень денивелляции: на коротком участке в 7 км перепад высоты составлял 70 м. Традиционные шлюзы для преодоления такого подъема не годились.
После долгих поисков и раздумий бельгийские инженеры решили воспользоваться идеей гидравлического судоподъемника, впервые реализованной британским инженером Эдвином Кларком в 1875 г. Бельгийцы предложили Кларку разработать подобную конструкцию и для Ла-Лувьера. Подряд на строительство был предоставлен частной компании «Кокериль и Серен», и в 1888 г. первый судоподъемник на европейском континенте заработал. Но требовалось построить еще три!
Нехватка средств и Первая мировая война растянули работы на долгие годы, и только в 1917 г., во время немецкой оккупации, Центральный канал был открыт для пропуска 300-тонных барж. Четыре до сих пор работающих здесь гидравлических судоподъемника позволяют судам преодолевать перепад высоты в 67 метров, используя единственный источник энергии: воду. Каждый из подъемников включает в себя два дока-резервуара, связанные поршнями. Баржа входит в один из доков, двери за ней закрываются, а затем в находящийся в этот момент наверху резервуар-противовес начинает поступать вода. Заполненный до краев, он опускается вниз, одновременно поднимая док с баржей наверх. Как только оба резервуара достигают соответственно нижнего и верхнего уровня соответственно, ворота верхнего дока открываются и баржа движется по каналу далее – до следующего судоподъемника. Чтобы преодолеть 7-километровый участок канала в районе Ла-Лувьера, судам четыре раза приходится подвергаться такой процедуре.
Шлюзы Центрального канала являются последними в мире функционирующими устройствами подобного рода. Вот уже более ста лет они обеспечивают навигацию на Центральном канале. А их блестящая архитектура, современная Гюставу Эйфелю, никого не оставляет равнодушным. В 1998 г. ЮНЕСКО включила комплекс исторических судоподъемников Ла-Лувьера в число памятников Всемирного наследия, а благодаря усилиям бельгийских энтузиастов Центральный канал стал одними из главных туристских достопримечательностей Фландрии.
В 2001 г. на обходном участке канала завершилось сооружение нового вертикального судоподъемника высотой 130 метров. Он стал самым высоким в мире действующим судоподъемником. Баржи теперь следуют в обход участка в районе Ла-Лувьера, и на этом пути им приходится преодолевать всего один шлюз вместо четырех. Но этот новый водный путь отнюдь не лишает перспективы старые ла-лувьерские шлюзы: наряду с новым гигантским судоподъемником и с гидротехническими сооружениями в Ронкере (1968 г.), они теперь объединены в «Региональный парк каналов» – музей под открытым небом, где демонстрируются действующие чудеса гидравлической техники разных эпох.
Суэцкий канал очень своеобразен. Вода в нем стоит вровень с уровнем берега, так что канал производит впечатление гигантской, наполненной до краев канавы. Очень занятно наблюдать за прохождением по каналу больших океанских кораблей: создается впечатление, что они идут прямо по пустыне…
Первое достоверное историческое свидетельство соединения Средиземного и Красного морей каналом относится к временам правления фараона Нехо II (конец VII – начало VI в. до н. э.).
Расширение и усовершенствование канала производилось по распоряжению персидского царя Дария I, завоевавшего Египет, а впоследствии – Птолемея Филадельфа (первая половина III в. до н. э.). Однако в 767 г. система каналов, соединявшая Нил с Красным морем, была разрушена по приказу арабского халифа аль-Мансура. С тех пор никаких работ по восстановлению этого древнего торгового пути не велось.
Предпосылки для осуществления технически сложного и трудоемкого проекта появились только в новое время. Строительство Суэцкого канала связано с именем Фердинанда де Лессепса, французского вице-консула в Александрии в 1832–1833 гг. и консула в Каире в 1833–1837 гг. Задумав это грандиозное предприятие, Лессепс установил дружественные контакты с хедивом Египта Мухаммедом Али. Однако Лессепсу так и не удалось убедить в необходимости строительства канала ни Али, ни его преемника хедива Аббаса I. Тем не менее в конце концов упорство Лессепса было вознаграждено: 30 ноября 1854 г. он получил из рук сменившего Аббаса I хедива Саида желанный фирман (указ), предоставивший ему концессию на строительство Суэцкого канала. При этом сам Лессепс был назван в тексте фирмана словами «наш друг».
По условиям договора, Египет предоставлял «Всеобщей компании морского Суэцкого канала», которую возглавил Лессепс, право постройки и эксплуатации канала сроком на 99 лет. При этом 75 % дохода от эксплуатации поступало «Всеобщей компании», 15 % – египетскому правительству и 10 % – учредителям компании. На 10 лет компания полностью освобождалась от уплаты налогов, а затем обязывалась платить лишь 10 % налогов.
Первоначальный капитал компании составил 200 млн франков, разделенных на 400 тыс. акций по 500 франков каждая. Наибольшее количество акций было приобретено Францией – 207 111. Англия, Австрия, Россия и США не приобрели ни одной акции, однако на их долю было оставлено 85 506 акций. В целях поддержки компании хедив Саид купил оставшиеся 177 642 акции, сосредоточив таким образом в своих руках почти 44 % всех акций.
Французские подрядчики Линнан де Бельфон и Мужель составили технический проект трассы Суэцкого канала. Его закладка состоялась 25 апреля 1859 г. В этот день Лессепс с членами Совета компании прибыли на место, где вскоре вырос город Порт-Саид, названный так в честь хедива Саида. После краткой речи, посвященной знаменательному событию, Лессепс собственноручно провел первую борозду по линии, обозначавшей контур канала.
На сооружении канала одновременно было занято от 20 до 40 тысяч рабочих. Деревенским старостам было приказано сгонять на строительство жителей близлежащих деревень. Из-за невыносимых условий труда на строительстве Суэцкого канала, по некоторым данным, погибло до 120 тысяч египтян.
В первый период земляных работ почти все делалось вручную. Рыхлая почва не позволяла возить грунт в тачках, и нередко приходилось поднимать тачку и на руках нести ее до места выгрузки. Трудности усугублялись тем, что местность, выбранная для канала, была сырой и болотистой. Даже неглубокая траншея, вырытая с целью обозначить русло будущего канала, уже через час наполнялась водой. Тогда рабочие выстраивались в цепь поперек постоянно углублявшегося русла, от одного берега до другого. Тем, кто находился в центре, вода доходила до пояса. Подняв лопатой ком земли со дна траншеи, они передавали его вдоль всей цепи. На краю землю складывали в холщовые мешки. Наполнив мешок, рабочий карабкался по откосу вверх и уже там вываливал землю.
Только на заключительном этапе строительства были использованы паровые машины. Специально для строительства Суэцкого канала были созданы гигантские по тем временам землечерпалки, транспортеры, экскаваторы, грузовые баркасы с подъемными устройствами. В 1863 г. в Порт-Саиде были открыты механические ремонтные мастерские.
Окончательная стоимость канала составила 560 миллионов франков, т. е. почти втрое превысила первоначальные расчеты. При этом Египет взял на себя более 60 % финансовых расходов.
В марте 1869 г. воды Средиземного моря хлынули в лежащие на трассе канала Горькие озера, а через полгода, 15 ноября, состоялось торжественное открытие канала.
О пышности, с которой была обставлена церемония открытия Суэцкого канала, ходили легенды. Композитору Джузеппе Верди была заказана специально для празднеств опера на египетскую тему – «Аида». Однако Верди не успел закончить оперу (он завершил работу над ней только в 1871 г.), и в Каирском оперном театре, строительство которого также было приурочено к этому случаю, вместо нее поставили «Трубадура».
В 3 часа дня 16 ноября все приглашенные собрались на берегу. После торжественных речей состоялся парад гвардии хедива Исмаила, а вечером был устроен большой фейерверк. Народ ликовал. Только главный виновник торжества, Лессепс, рвал на себе волосы от отчаяния: только что ему принесли экстренную телеграмму: «Все пропало – пароход, совершавший пробный проход по каналу, сел на мель».
Всю ночь шло совещание. Оказалось, что в страшной спешке не успели завершить работы по углублению основного русла канала, и вместо предусмотренных 8 м глубины во многих местах она оказалась значительно меньше. Это ставило под угрозу проход кораблей с большой осадкой. Большинство участников совещания склонялось к тому, чтобы отложить торжественную церемонию открытия. И в этот критический момент только один Лессепс смог сохранить хладнокровие. По его настоянию было принято волевое решение: открыть канал и пропустить часть кораблей небольшого водоизмещения.
В 8 часов 15 минут утра 17 ноября через канал двинулась яхта французской императрицы «Эгль». За ней – фрегат британского посла, а потом уже вереница разнообразных судов. Фарватер был обозначен красными бакенами. Около 8 часов вечера, недалеко от Исмаилии, каравану пришлось встать на якорь: пароход «Пелузий» сел на мель и загородил путь остальным кораблям. Но, несмотря на трудности, первые 48 кораблей все же прошли по Суэцкому каналу.
Уже через несколько лет после открытия канала стало ясно, что его сооружение совершило переворот в международном судоходстве. Исключительно выгодное географическое положение канала привело к значительному сокращению расстояния между Европой и восточными странами. В частности, путь из Триеста в Бомбей стал короче на 37 дней, из Генуи – на 32, из Марселя – на 31, из Бордо, Лондона или Гамбурга – на 24. По сравнению с кружным путем вокруг Африки, Суэцкий канал обеспечивает экономию топлива от 25 до 50 %. Через канал сегодня осуществляется 15 % мировой торговли, по нему проходят 97 % всех сухогрузов мира и 27 % всех нефтеналивных судов. Благодаря каналу восточная часть Средиземноморья превратилась в одну из наиболее оживленных зон международной торговли.
В настоящее время по Суэцкому каналу ежедневно проходят три каравана из 60–80 судов. Доходы от эксплуатации канала составляют одну из главных прибыльных статей национального бюджета Египта. Число проходящих по каналу судов постоянно растет, так как этот морской путь продолжает оставаться более дешевым, чем путь вокруг мыса Доброй Надежды.
В 1978–1985 гг. канал был модернизирован. Его ширина была увеличена в 1,5 раза и фарватер углублен приблизительно на 45 %. В настоящее время по каналу могут проходить суда с осадкой до 53 футов и водоизмещением до 150 тыс. т, составляющие около 50 % мирового торгового флота, а также танкеры водоизмещением до 270 тыс. т с полной загрузкой.
25 октября 1980 г. было открыто движение по проходящему под Суэцким каналом автомобильному тоннелю им. Ахмеда Хамди, названному в честь египетского генерала, погибшего во время войны 1973 г. Этот тоннель находится в 17 км севернее Суэца. Его длина составляет 1640 м.
Главная географическая особенность Панамы – узкий 190-километровый перешеек между Атлантическим и Тихим океанами. Природа будто бы специально предусмотрела, что люди, поднявшись до соответствующего уровня технического развития, когда-нибудь проложат здесь канал, соединяющий два великих океана.
Первым предложил прорыть канал в самом узком месте Американского континента испанский конкистадор Кортес в письме к императору Карлу V. В 1520 г. появился первый проект. Его автором был Альваро Сааведра Седрон, который предложил рассечь перешеек в направлении к заливу Дарьен. Спустя 14 лет Карл V приказал начать работы по исследованию местности, хотя многие считали прокладку канала неосуществимой. Позднее испанский король Филипп II послал в Америку итальянского инженера Джана Баттиста Антонелли для более глубокого изучения проблемы, и тот, тщательно изучив рельеф местности, вернулся в Испанию с сообщением, что строительство невозможно.
Идея сооружения канала в Центральной Америке через Панамский перешеек вновь возникла в XVIII столетии в связи с бурным ростом мировой торговли. Знаменитый французский социалист-утопист Сен-Симон и выдающийся немецкий географ Александр Гумбольдт выступили с проектами строительства межокеанского канала.
Вопрос о сооружении канала обсуждался руководителями латиноамериканских государств, только что завоевавших независимость. Симон Боливар еще в 1815 г. призывал к сооружению межокеанского канала совместными силами латиноамериканцев. В 1825 г. он поручил английским и шведским инженерам под руководством А. Гумбольдта провести изыскательские работы на Панамском перешейке.
В XIX в. Великобритания, захватившая ряд островов в Вест-Индии, прилагала большие усилия, чтобы укрепиться в Центральной Америке и установить контроль над зоной будущего канала.
В 1838 г. правительство Новой Гранады (ныне Колумбия) предоставило право на сооружение канала смешанной франко-новогранадской компании. Французское правительство проявило большую заинтересованность в проекте. По поручению Парижа, итальянский инженер Феличе Наполеоне Гарелла начал разработку предварительного проекта, который был опубликован в 1845 г. По этому проекту надо было оборудовать канал шлюзами и до начала земельных работ построить железную дорогу. Несмотря на то, что проект Гареллы не был реализован, идеи итальянского инженера легли в основу последующих разработок.
Соединенные Штаты Америки, включившись в середине XIX в. в борьбу за канал, добивались от Новой Гранады особых прав на эту территорию перешейка. В 1846 г. США заключили с Новой Гранадой договор о мире, дружбе, торговле и мореплавании, по которому они получили право беспошлинного транзита через Панамский перешеек. Взамен правительство США обязалось гарантировать нейтралитет Панамского перешейка, способствовать сохранению суверенных прав Новой Гранады над перешейком, не допускать иностранной агрессии. На основе договора 1846 г. американцы получили концессию на постройку железной дороги через Панамский перешеек.
Но прежде чем планы строительства межокеанского канала получили реальное воплощение, американская дипломатия сочла необходимым урегулировать отношения с Великобританией.
В результате длительной дипломатической борьбы в 1850 г. между Англией и США был заключен договор Клейтон-Бульвера о строительстве и обороне канала. По условиям договора, все межокеанские пути были открыты и для Англии, и для США; они обязались совместно гарантировать нейтралитет будущего канала. США настояли на том, чтобы остальным державам также была предоставлена возможность стать гарантами этого нейтралитета. США и Англия обязались не подчинять своему влиянию и не оккупировать какую-либо часть Центральной Америки. В то же время условия договора не позволяли Соединенным Штатам в одиночку установить контроль над будущим каналом.
Заключив такое «перемирие» с Великобританией, США в том же 1850 г. начали, а в январе 1855 г. закончили строительство железной дороги протяженностью 77 км через Панамский перешеек. Она соединила города Колон (на карибском берегу) и Панаму (на тихоокеанском).
В те годы Франция вновь стала проявлять усиленный интерес к идее строительства Панамского канала, особенно после того, как в 1869 г. был открыт Суэцкий канал. В 1879 г. была создана французская «Всеобщая компания по строительству Панамского канала» под руководством знаменитого строителя Суэцкого канала Фердинанда Лессепса. Вскоре развернулись строительные работы бесшлюзового канала шириной 22 м и глубиной 9 м. К 1888 г. был выполнен значительный объем работ: выбрано свыше 30 млн куб. м грунта, в том числе скального, но предстояло выбрать еще 75 млн куб. м.
Тем временем на строительстве разыгрывалась страшная человеческая трагедия: гибли тысячи рабочих. В 1880 г. в Панаму отправились 21 тысяча французов, соблазненных высокими заработками. Домой вернулось менее 5 тысяч. Всего на строительстве канала погибло около 50 тысяч человек.
Стало очевидным, что проект канала составлен неудачно. С 1888 г. строительные работы фактически прекратились, и в 1893 г. разразился крупнейший в истории Франции скандал. Выяснилось, что финансовое руководство «Всеобщей компании» давало взятки членам правительства и депутатам парламента. В коррупции были замешаны 150 французских министров и парламентариев. Более 100 тыс. акционеров оказались разоренными. С тех пор слово «панама» стало означать всякую темную махинацию, аферу. Главными причинами срыва строительства канала были хищения, совершавшиеся лицами, возглавлявшими «Всеобщую компанию», но немаловажную роль сыграли в этом деле и США, распоряжавшиеся Панамской железной дорогой и саботировавшие деятельность французской компании.
В сентябре 1894 г. вместо «Всеобщей компании» была создана французская «Новая компания Панамского канала», получившая от колумбийского правительства концессию сроком до 1900 г. Но дела компании непрерывно ухудшались, и она выхлопотала себе четырехлетнюю отсрочку. В 1902 г. собственность «Новой компании» перешла к акционерам США.
Для практического осуществления строительства Панамского канала США прежде всего необходимо было избавиться от некоторых статей договора Клейтона – Бульвера. Опасаясь изоляции, Англия согласилась на пересмотр договора. После упорной дипломатической борьбы 18 ноября 1901 г. был подписан договор Хэя – Паунсфота, знаменовавший полную победу США над Англией. Англия отказывалась от всяких претензий на Панамский канал и признавала гегемонию США на Панамском перешейке. США, получив возможность достроить канал, эксплуатировать его и управлять им, объявлялись единственным гарантом нейтралитета будущего канала.
В мае 1904 г., вскоре после подписания американо-панамского договора, строительство канала, столь неудачно начатое французской «Всеобщей компанией», возобновилось. 15 августа 1914 г. состоялось неофициальное открытие канала. Однако оползни и начавшаяся Первая мировая война задержали введение его в строй. Официально канал был открыт лишь 12 июля 1920 г.
Длина канала по суше составляет 65,2 км; вместе с подходными каналами, прорытыми в шельфе со стороны Тихого и Атлантического океанов, общая длина составляет 81,6 км. Минимальная глубина при отливах равняется 12,6 м.
Судно, входящее со стороны Атлантического океана, проходит через прокопанный на уровне моря отрезок канала (длиной 11,3 км, шириной 155,2 м и минимальной глубиной при отливе 12,6 м), ведущий к Гатунским шлюзам, первым из серии трех шлюзов, которыми оборудован канал.
Гатунские шлюзы состоят из трех камер, каждая длиной 305 м, шириной 33,5 м. Шлюзы двойные, так что суда могут проходить по ним одновременно в обоих направлениях. Для экономии воды каждая из камер оборудована промежуточными воротами. При проходе небольших судов камеры перекрываются посередине, и вода из уже пройденной половины быстрее переливается в соседний шлюз. Проводят суда через шлюзы два электровоза по зубчатым рельсам, проложенным по обеим стенкам шлюза. Все операции по управлению механизмами осуществляются с центральной станции.
Далее по Гатунским шлюзам корабль поднимается на 25,9 м до уровня Гатунского озера. Это искусственное озеро площадью 424,76 кв. км создано при постройке канала: река Чагрес была запружена частично насыпной, частично бетонной плотиной – одним из грандиознейших для своего времени инженерных сооружений. Длина плотины по гребню – 2,4 км, ширина ее у основания – около 330 м, в верхней части – около 30 м. Гребень плотины на 9 м выше уровня озера.
Покинув шлюзы, корабль движется своим ходом по каналу, проложенному на Гатунском озере. Ширина канала здесь меняется от 300 до 150 м, а глубина – от 26 до 15 м. Фарватер не прям, а извилист, так как в значительной мере следует прежнему руслу реки Чагрес.
Пройдя около 38 км по Гатунскому озеру, корабль вступает в Кулебрскую выемку. Русло Кулебрской выемки имеет ширину 91,5 м, глубину 13,7 м и протяженность 11 136 м. Оно проходит по водоразделу канала, извиваясь между крутыми склонами высоких холмов, на несколько десятков метров возвышающихся над проходящим судном.
У тихоокеанского конца Кулебрской выемки корабль минует одноступенчатые шлюзы Педро-Мигель, также с двумя рядами камер. Через эти длинные (1152 м) шлюзы открывается проход в озеро Мирафлорес, расположенное на 9,5 м ниже Кулебрской Выемки. Пройдя через озеро по фарватеру шириной 230 м, глубиной 15 м и длиной 1456 м, корабль достигает шлюзов Мирафлорес, состоящих из двух ступеней двойных шлюзов длиной 1456 м, с перепадом около 16,5 м (нижний уровень изменяется в зависимости от приливов и отливов Тихого океана). Шлюзы Мирафлорес – последние в Панамском канале. Дальше корабль идет по проходу 12,8 км длиной, 152,5 м шириной и минимальной глубиной около 13 м.
Панамский канал соединяет два порта: Кристобаль на Атлантическом побережье и Бальбоа на Тихоокеанском. Для прохода судна через канал требуется 7–8, иногда до 10 часов. Обычная пропускная способность канала за сутки – 36 судов, максимальная – 48 судов.
В порту Кристобаль имеется 13 пирсов и доков; в Бальбоа – столько же, в том числе три сухих дока. Входы в канал защищены от бурь бетонными волнорезами.
Со вступлением в эксплуатацию Панамского канала расстояние между Нью-Йорком и Гонолулу уменьшилось на 8 тысяч миль. Панамский канал приблизил также порты США на Тихом океане к Европе. Все это содействовало расширению и укреплению международных торговых связей.
Советскому государству нужна была электроэнергия. В 1920 г. государственной комиссией по электрификации России (ГОЭРЛО) был разработан первый план восстановления и развития энергетического хозяйства страны. Весь план был рассчитан на 10 лет. Он предусматривал строительство и введение в строй нескольких крупных электростанций общей мощностью 1,5 тыс. кВт. Почти треть этой мощности – 560 тыс. кВт – должен был дать мощный гидроузел на реке Днепр, строительство которого предусматривалось буквально первыми строками плана.
Строительство Днепровской гидроэлектростанции (ДнепроГЭС) началось в 1927 г. в районе города Запорожье. Место было выбрано не случайно – водохранилище ГЭС заодно должно было похоронить знаменитые днепровские пороги. Около 30 каменных гряд и десяток водоворотов изрядно затрудняли судоходство по Днепру. По замыслу инженера И. Александрова, автора проекта, плотина будущей ГЭС должна была подняться между двумя днепровскими островами, чтобы вся сила реки полностью обрушивалась на турбины электростанции, обеспечивая тем самым ее супермощность.
Крупных промышленных, а тем более бытовых потребителей электроэнергии в СССР в 1920-х гг. не было. Поэтому решено было вводить ДнепроГЭС в строй постепенно: сперва сдать блок мощностью 310 тысяч КВт, а потом постепенно вводить в строй новые очереди.
В строительстве было занято более 10 тысяч человек. Лопата, тачка и собственные мускулы были главными инструментами строителей. Все земляные работы велись вручную. А построить ДнепроГЭС требовалось в рекордно короткие сроки. На выручку пришел знаменитый «азиатский способ производства», с помощью которого в древности рабы возводили колоссальные египетские пирамиды. Оказалось, что и в ХХ в. он может быть плодотворным. Правда, надсмотрщиков с плетями в данном случае заменила идея, овладевшая массами. Тысячи молодых людей с энтузиазмом бегали с тачками и яростно месили бетон, веря, что строят светлое будущее для себя и своих детей…
В самые короткие сроки строителям ДепроГЭСа требовалось возвести плотину высотой 70 и протяженностью 760 метров. Все расчеты показывали, что за назначенный срок люди физически не смогут уложить более 360 тысяч кубометров бетона. Однако энтузиазм посрамил все расчеты: к назначенному сроку строители уложили 500 тысяч кубометров! Энтузиасты использовали самую простую технологию: одни тачками возили раствор, сваливали его в траншеи, а другие утрамбовывали массу ногами.
Уже через пять лет, в 1932 г., была пущена первая очередь ДнепроГЭСа. Первый агрегат заработал 1 мая 1932 г., в 6 часов 30 минут утра. До осени были введены в строй остальные четыре агрегата. Было решено приурочить пуск станции к 10 октября – дню рождения Александра Винтера, начальника Днепростроя.
Пять агрегатов станции давали в общей сложности 650 тыс. кВт электроэнергии. Но до проектного уровня было еще далеко, и строительство продолжалось. В 1933 г. заработал шестой агрегат; последний, девятый, вступил в строй в 1939 г. Монтаж всех конструкций был окончательно завершен, и в 1939 г. станция впервые вышла на проектную мощность – 560 тыс. кВт. В те времена эта была крупнейшая гидроэлектростанция в Европе. До начала войны ДнепроГЭС выработал 16,7 млрд киловатт-часов электроэнергии.
С пуском ДнепроГЭСа стало возможным сквозное судоходство по Днепру. Плотина гидроэлектростанции подняла уровень воды на 37,5 метра, образовав водохранилище емкостью 3 млрд кубометров. Под толщей воды скрылись грозные днепровские пороги. Самый опасный из них – Ненасытец – оказался на глубине 14 метров.
В годы Второй мировой войны, во время отступления Красной армии, плотина ДнепроГЭСа была частично взорвана, выведены из строя и ее агрегаты. Так что после войны станцию по существу пришлось отстраивать заново. Уже в 1947 г. турбины возрожденной ДнепроГЭС, оснащенные американскими генераторами, дали первый ток. Спустя три года станция вышла на полную мощность. А в 1969 г. началось сооружение станции ДнепроГЭС-2 мощностью 836 МВт. Еще 6 агрегатов мощностью 627 МВт были пущены в 1974–1976 годах. При этом емкость водохранилища ГЭС увеличилась до 3,33 млрд кубометров.
И в наши дни ДнепроГЭС не утратила своего значения.
Асуанскую высотную плотину на Ниле (арабы называют ее Садд-эль-Аали) в свое время именовали «главным чудом XX века». Она действительно представляет одно из самых выдающихся инженерных сооружений столетия, в котором, как в капле нильской воды, отразились все политические и социальные противоречия ХХ в.
С древнейших времен от ежегодных разливов Нила зависела жизнь египтян. Разливаясь, воды Нила приносили на поля плодородный ил, позволявший собирать богатые урожаи. Чем слабее разлив, тем меньше надежд на урожай. Однако сильные наводнения попросту разрушали дома крестьян и смывали плодородную землю. И так длилось из года в год, из тысячелетия в тысячелетие.
Первая попытка зарегулировать ежегодные паводки на Ниле была предпринята британскими инженерами в 1902 г. Далеко на юге, близ города Асуан, лежащего в 1000 км от Каира, они построили плотину, которая, по замыслу проектировщиков, должна была бороться с наводнениями, а ее водохранилище – сохранять часть паводковых вод для использования на следующее лето. Однако на этот раз Нил оказался сильнее людей. Плотину надстраивали в 1912 г., потом в 1933 г., но всякий раз она не могла противостоять капризам могучей реки. После первого наращивания высоты плотины вместимость ее водохранилища удвоилась, после второго – увеличилась в пять раз, однако плотина по-прежнему не справлялась со своими задачами.
Новый этап в истории Асуанской плотины начался после июльской революции 1952 г. Уже спустя три месяца, в октябре 1952 г., Египетский совет по экономическому развитию принял решение: построить у Асуана новую плотину такой высоты, чтобы она могла полностью регулировать сток Нила. «Асуанское чудо» было призвано решить едва ли не все экономические проблемы страны.
На пути к будущему процветанию лежало, правда, одно препятствие: у Египта не было ни денег, ни квалифицированных специалистов. Между тем задача была поставлена отнюдь не шуточная: предстояло построить плотину таких размеров, каких еще не знало человечество. Стоимость проекта, по самым скромным оценкам, могла составить около 270 миллионов долларов.
Египетское правительство начало переговоры с правительствами США, Великобритании и международными финансовыми организациями. Международный банк реконструкции и развития (МБРР) в принципе был готов выделить правительству Насера необходимые средства. Однако дело выходило далеко за финансовые рамки: требуемая сумма настолько превосходила возможности страны, что тот, кто становился спонсором проекта, фактически приобретал контроль над всей экономикой Египта.
В МБРР прекрасно понимали, что выделенные банком огромные средства в одночасье могут попросту уйти в египетский песок – понятие «коррупция» было хорошо известно и в те времена. Условия, выдвинутые МБРР, были чрезвычайно жестки: в обмен на кредиты банк требовал себе права контролировать египетский национальный бюджет. Если бы власти Египта позволили себе действия, подпадающие под категорию «нецелевое использование средств», МБРР оставлял за собой право в одностороннем порядке приостановить кредитную линию. Это условие очень не понравилось Гамалю Абдель Насеру: он опасался, что банк однажды найдет формальный повод, чтобы воспользоваться этим правом и прекратит финансирование в самый неподходящий момент. Это станет катастрофой: к грузу и без того нелегких проблем, стоящих перед бедной страной, добавится огромный многомиллионный долг.
Безрезультатные переговоры тянулись на протяжении нескольких лет. Первыми переговоры по инвестициям прекратили США, за ними – Великобритания и МБРР. В ответ Насер объявил о национализации Суэцкого канала, который до этого фактически находился в совместном владении англо-французского консорциума. Сразу после этого египетская армия, вошедшая в зону канала, подверглась удару английских, французских и израильских войск. Часть территории страны была оккупирована израильтянами. Судьба Насера повисла на волоске. Но тут ему протянул руку помощи советский лидер Никита Хрущев.
СССР официально выразил готовность кредитовать строительство Асуанской плотины. Для достижения необходимых договоренностей сторонам понадобилось всего лишь несколько дней. И в последние дни 1958 г. был подписан договор, согласно которому Советский Союз на 12 лет выделял Египту кредит в размере 140 млн долларов под ничтожные проценты – 2,5 % годовых. Эти средства предназначались для оплаты поставок оборудования и технической помощи в строительстве первой очереди плотины. Условие выдачи кредита было только одно: Египет должен был «встать на социалистический путь развития». То есть фактически речь шла об изменении государственного строя страны…
Свободы маневра к этому времени у Насера уже не было. И он пообещал строить в Египте социализм по крайней мере до 1970 г. – к этому времени советский кредит должен был быть возвращен.
Строительство Асуанской высотной плотины началось (под руководством советских специалистов) в ноябре 1960 г. Ожидалось, что первая очередь ее будет завершена к 1964 г. Советские друзья пообещали профинансировать и вторую очередь гигантского строительства. Похоже, тогда никто не ожидал, чем обернется для Египта эта «стройка века», обещавшая стать «чудом».
Вместо запланированных четырех строительство Асуанской плотины растянулось на долгие десять лет. Эти годы стали тяжелым испытанием для страны. Сельское хозяйство пришло в упадок, в стране начал ощущаться недостаток продуктов. Резко упали сборы хлопка, а между тем поставки за рубеж этой культуры составляли 75 % всего египетского экспорта.
Возможно, что строительство Асуанской плотины сознательно затягивалось обеими сторонами: в Москве рассчитывали как можно дольше сохранять рычаги влияния на Насера, а сам Насер, стремительно терявший популярность в народе, опасался, что после ухода «советских друзей» уже не удержится у власти. В итоге так и случилось: в 1970 г. строительство было завершено, основная часть советских специалистов покинула страну, после чего умершего Насера сменил президент Анвар Садат, которому достались в наследство почти разоренная страна и огромная плотина – «чудо ХХ века»…
15 января 1971 г. Асуанская высотная плотина была официально открыта. Полностью работы были завершены лишь в 1972 г. Строительство плотины стоило жизни 451 человеку, а по количеству затраченного на строительство материала она в 17 раз превзошла пирамиду Хеопса.
Асуанская плотина представляет собой земляную дамбу с гранитной облицовкой и сердцевиной из глины и цемента. Ее длина превышает 3,6 километра, высота – 111 метров, ширина: у вершины 40 метров, у основания 925 метров. По плотине проложена четырехполосная автомобильная дорога. При въезде на нее установлена триумфальная арка, а неподалеку – монумент, символизирующий цветок лотоса.
Плотина предназначалась для накопления запасов воды с таким расчетом, чтобы не превышалась фактическая потребность Египта в водных ресурсах – 55,5 млрд кубометров, а также в расчете на то, чтобы обеспечивался минимальный расход стока, независимо от паводков и засух в верхнем течении реки. В результате постройки плотины образовалось водохранилище длиной 510 километров и площадью 5244 кв. км. Это второе по размерам искусственное озеро в мире (после водохранилища Кариба в Зимбабве). Входящая в комплекс плотины Асуанская ГЭС имеет 12 больших турбин проектной мощностью 10 000 000 000 кВт в год. При этом ГЭС работает только на уровне 20 % от проектной мощности, поскольку в Египте нет крупных потребителей электроэнергии. Что же касается Асуанской плотины, то эта «великая стройка века» так и повисла тяжелым бременем на шее страны. Приносимый ею положительный эффект не способен возместить те огромные потери, которые из-за нее понесла и продолжает нести страна. Эксплуатация плотины, даже с учетом доходов от Асуанской ГЭС, ежегодно приносит стране убытки в размере 20 миллионов египетских фунтов.
Асуанская плотина действительно позволила увеличить площадь орошаемых земель. Однако египетские крестьяне могут использовать только половину из них. При этом на остальной территории Египта посевные площади сократились на величину, в три раза большую, чем площадь орошаемых плотиной земель. Плотина не позволяет плодородному илу спускаться вниз по реке, и крестьяне вынуждены использовать на своих землях больше химических удобрений. А подъем уровня грунтовых вод, вызванный строительством плотины, вынес на поверхность соли, которые снижают плодородие земли.
А как обстоят дела с ожидавшимся изобилием рыбы? Увы, но вместо этого Асуанская плотина вызвала настоящую экологическую катастрофу на Ниле. Рыба попросту ушла в другие, более благоприятные места. Русло Нила стало размываться, зарастать водорослями, в воде появилось повышенное содержание соли, за счет чего начал меняться состав почв в дельте Нила. Все эти изменения вызвали и неблагоприятные перемены климата в этом регионе.
Наиболее очевидно пагубные последствия сооружения Асуанской плотины проявились в зоне ее водохранилища. Оно затопило огромную территорию на юге Египта и часть территории Судана. Из-за угрозы затопления около 60 тысяч человек были вынуждены переселиться в другие места. На их переселение стране пришлось затрачивать дополнительные средства. Но самый тяжелый удар был нанесен многовековой египетской культуре. Тысячи первоклассных древних памятников Нубии, от эпохи Древнего Египта до раннего средневековья – храмы, крепости, гробницы, целые города – оказались затопленными. Благодаря отчаянным усилиям ЮНЕСКО удалось спасти лишь некоторые, наиболее важные из них.
Международная кампания по спасению древних памятников Нубии стала одной из грандиознейших акций, когда-либо осуществлявшихся человечеством. Программа этих работ – их стоимость была сопоставима со стоимостью постройки Асуанской плотины – финансировалась международным фондом, организованным ЮНЕСКО. Археологические экспедиции из разных стран – США, Франции, Великобритании, ФРГ, Бельгии, Польши, Венгрии, Югославии – вели исследования зоны будущего затопления; было сделано множество важных открытий. Тем временем инженеры и архитекторы-реставраторы трудились над сложнейшей задачей: им предстояло перенести на новые, более возвышенные места 22 древнеегипетских храма. Операция по их спасению стала одним из высших технических достижений ХХ в.
Храм в Калабше (длина 120 м, ширина 70 м), посвященный нубийскому богу Мандулису, был воздвигнут римским императором Августом на руинах египетского храма времен Птолемеев (II–I вв. до н. э.). По своим размерам он не уступает средневековому готическому собору. Поскольку храму угрожало полное затопление, специалисты из ФРГ взяли на себя задачу по демонтажу и установке его на новом месте. Для этого необходимо было извлечь примерно 1600 блоков из песчаника (вес некоторых из них достигал 20 тонн), погрузить их на баржи, перевезти к подножию холма, расположенного приблизительно в километре от старого места. Здесь храм предстояло собрать заново. Эта сложнейшая операция началась в октябре 1962 г. Последний блок гигантской каменной головоломки был водружен на место в октябре 1963 г.
Много хлопот доставил знаменитый храм Исиды на острове Филэ – одна из жемчужин Древнего Египта. Фактически это целый комплекс храмов, построенных во времена последних фараонов и первые века римского владычества. Остров Филэ лежал у первого нильского порога, примерно в десяти километрах к югу от Асуана. Рассматривались три варианта его спасения. Первый проект предусматривал сооружение защитной дамбы, второй – поднятие уровня острова с демонтажом храмов и их последующим восстановлением. В конце концов остановились на третьем: для защиты уникальных памятников были построены три защитные дамбы, связывающие острова Биге и Агилкию и правый берег Нила. Однако оказалось, что и в этом случае остров Филэ постоянно затапливается водой, и в 1972 г. храмы пришлось разобрать на 40 000 блоков и перевезти на близлежащий остров Агилкию, где они были воссозданы заново. Работы по демонтажу, перевозке и реконструкции монумента были выполнены за тридцать месяцев. Их стоимость составила 30 миллионов долларов.
Самой сложной и наиболее впечатляющей частью акции стали работы по спасению комплекса всемирно известных скальных храмов Абу-Симбел, расположенного в 282 километрах к югу от Асуана. Абу-Симбел знаменит четырьмя гигантскими, вырубленными в скальном массиве статуями фараона Рамсеса II – их высота составляет 20 метров. Два варианта спасения памятника: сооружение защитной дамбы и подъем храмов с помощью гидравлических домкратов – были отвергнуты ввиду непомерных расходов – от 60 до 80 миллионов долларов! Храмы было решено перенести на более высокое место, предварительно распилив их на блоки. Все расходы на операцию составили 41,7 миллиона долларов. В финансировании проекта приняли участие 48 государств, половину расходов оплатил Египет. Распиленные на 1036 блоков, весившие от 7 до 30 тонн каждый, храмы были перенесены на вершину близлежащей горы и установлены с прежней ориентацией – так, чтобы лучи восходящего солнца проникали в их сумрачные залы. На осуществление проекта потребовалось 5 лет.
С учетом всех этих колоссальных издержек Асуанскую плотину можно считать поистине золотой. И… бесполезной.
Бассейн реки Параны охватывает области юго-востока, юго-запада и юга Бразилии, до самого Атлантического океана. В бассейне этой реки, на границе с Парагваем, располагается крупнейшая в мире гидроэлектростанция Итайпу.
В 1973 г. Бразилия и Парагвай заключили совместное соглашение о строительстве на реке Парана, пограничной между этими двумя государствами, большой гидроэлектростанции, которая снабжала бы электроэнергией обе страны. Это соглашение стало итогом интенсивных переговоров, которые обе страны вели, начиная с середины 1960-х гг… Еще 22 июня 1966 г. министры иностранных дел Бразилии и Парагвая подписали «Акт Игуасу», в котором высказывалось намерение сторон на основе кондоминиума провести детальное изучение гидроэнергетических ресурсов пограничных рек. В феврале 1967 г. была образована бразильско-парагвайская объединенная техническая комиссия по изучению и использованию ресурсов реки Парана. В 1970 г. был создан международный консорциум для разработки проекта будущей ГЭС, в который вошли американская компания ИЕКО и итальянская ЭЛК. Работы начались в феврале 1971 г., и в результате в мае 1974 г. был готов проект гидроэлектростанции, которая получила название Итайпу – «Поющие камни».
Сооружение электростанции началось в 1975 г. 14 октября 1978 г. был преодолен важный промежуточный этап строительства: сооружение двухкилометрового обводного канала шириной 150 метров, который позволил осушить русло Параны для того, чтобы начать возводить здесь бетонную плотину электростанции. После того как ее сооружение было завершено, 13 октября 1982 г. началось заполнение водохранилища Итайпу. Оно продолжалось ровно две недели, в результате чего образовалось искусственное озеро площадью 1350 кв. км и глубиной до 100 м. До самого последнего момента, пока продолжалось заполнение водохранилища, многочисленные экспедиции пешком и на лодках обшаривали зону затопления, спасая и вывозя отсюда сотни диких животных.
Первые генераторные блоки новой ГЭС заработали 5 мая 1984 г. Но только в 1991 г. Итайпу вышла на проектную мощность, когда в строй вступил последний, 18-й генераторный блок.
Сегодня электростанция Итайпу обеспечивает 79 % электроэнергии, потребляемой Парагваем, и 26 % электроэнергии, потребляемой Бразилией. Эксплуатацию станции осуществляет совместный бразильско-парагвайский консорциум, в котором национальные энергетические компании обеих стран, «Электробраз» и «Анде», имеют равные доли. Соглашение устанавливает, что вся производимая электроэнергия поровну делится между партнерами, и одна из сторон имеет преимущественное право приобретать энергию, излишнюю для другой стороны.
Мощность электростанции составляет 12 600 мегаватт (вторая по мощности в мире гидроэлектростанция Гури (Венесуэла) – 10,2 тыс. мегаватт; третья, Гранд-Куле (США) – 6,5 тыс. мегаватт; четвертая, Саяно-Шушенская ГЭС (Россия) – 6,4 тыс. мегаватт).
На сооружение ГЭС пошло 12,57 миллионов кубометров бетона – этого количества хватило бы, чтобы построить 210 таких огромных футбольных стадионов, как знаменитая «Маракана» в Рио-де-Жанейро. Из стальных конструкций, использованных при сооружении Итайпу, можно было бы возвести 380 Эйфелевых башен. А объем земляных работ, произведенных во время строительства электростанции, в 8,5 раз превышает объем работ, произведенный при сооружении туннеля под Ла-Маншем.
Протяженность главной плотины электростанции составляет 7,7 км, высота – 196 метров (это высота 65-этажного дома). Через нее ежесекундно извергается 62,2 кубометров воды. Электроэнергию вырабатывают 18 генераторных блоков по 700 мегаватт каждый.
Огромная ГЭС давно стала туристической достопримечательностью юго-запада Бразилии наряду со знаменитым водопадом Игуасу. Ежедневно ее посещают до 1500 человек из разных стран мира.
Строительство огромных гидроэлектростанций, развернувшееся в СССР в послевоенные годы, дало отечественным проектировщикам и строителям богатейший опыт возведения гидротехнических сооружений. Это позволило в самом начале 1960-х гг. приступить к постройке крупнейшей гидроэлектростанции в России – Саяно-Шушенской ГЭС. У истоков ее создания стояли специалисты из Ленинграда (ныне Санкт-Петербург). Сама идея возведения на реке Енисей, в отрогах Саянских гор, уникальной по мощности и размерам гидроэлектростанции, родилась в стенах проектно-изыскательского института «Ленгидэп». Проектное задание разрабатывалось специалистами института «Ленгидропроект» под руководством инженера Г.А. Претро, а коллектив Ленинградского металлического завода при участии объединения «Ижорский завод» сконструировал для ГЭС уникальную турбину мощностью 650 МВт.
Началом биографии Саяно-Шушенской ГЭС можно считать ноябрь 1961 г., когда первый отряд специалистов-изыскателей из «Ленгидропроекта» прибыл в поселок Майну, расположенный на юге Республики Хакасии, – там, где могучий Енисей вырывается из теснин Западного Саяна на просторы Минусинской котловины. Экспедиция состояла из топографов, геологов, гидрологов, геофизиков и буровиков, которым предстояло выбрать оптимальный вариант створа будущей плотины. На основе этих изысканий экспертная комиссия во главе с академиком А.А. Беляковым в июле 1962 г. избрала местом строительства плотины Карловский створ.
Подготовка площадки, где предстояло заложить плотину-гигант, началась в 1963 г. Требовалось проложить подъездные дороги, транспортные и технологические тоннели, подготовить скальное основание плотины и береговые примыкания. Для этого строителям пришлось взорвать более 4 млн. кубометров скального грунта, пройти 2500 метров тоннелей и 580 метров штолен, а позже – смонтировать в теле плотины 600 км труб.
В 1975 г. Енисей в Карловском створе был перекрыт. Проект уникальной арочно-гравитационной плотины высотой 245 м разрабатывался Ленинградским отделением института «Гидропроект». По новизне инженерных решений Саяно-Шушенская ГЭС на сегодняшний день превосходит практически все другие объекты гидроэнергетического строительства. При радиусе 600 м и длине по гребню 1074 м ее плотина имеет ширину в основании 105,7 м, на гребне – 25 метров. Строительство плотины такого типа в каньоне такой полноводной реки, как Енисей, и в условиях сурового климата Сибири не имеет аналогов в мировой практике.
В строительстве гидроэлектростанции участвовали почти 300 предприятий из России, Азербайджана, Белоруссии, Украины. Комплекс сдавался поэтапно. Первый гидроагрегат принял промышленную нагрузку в декабре 1978 г., а последний, десятый – в 1985 г. Окончательно весь комплекс был принят лишь в 2000 г.
На сегодняшний день Саяно-Шушенская ГЭС является самой мощной электростанцией России. По совокупности своих параметров она находится в ряду самых выдающихся сооружений планеты. Объем ее водохранилища составляет 30,7 миллиардов кубометров, а плотина высотой 245 метров признана самым прочным в мире сооружением данного типа. Плотина рассчитана на сопротивление давлению в 18 млн тонн со стороны полностью заполненного паводковой водой резервуара.
Десять гидроагрегатов Саяно-Шушенской ГЭС общей мощностью 6,4 миллиона киловатт вырабатывают самую дешевую в стране электроэнергию.
«Давняя мечта китайского народа – использовать ресурсы великой реки Янцзы – наконец-то близка к свершению!» Это заявление президента КНР Цзян Цзэминя было встречено аплодисментами 5-тысячной толпы. Торжественное собрание, состоявшееся в субботу 8 ноября 1997 г., ознаменовало старт величайшей стройки в истории человечества – плотины ГЭС «Три ущелья», которая перекроет реку Янцзы и станет самой большой плотиной в мире.
Янцзы, «Голубая река» – третья великая река нашей планеты, после Нила и Амазонки. Ее протяженность составляет 6380 км. Долина Янцзы – колыбель древней китайской цивилизации. На протяжении многих тысяч лет река обеспечивала людям хорошие урожаи, качала на своих волнах тяжелогруженые джонки, посылала обильные уловы рыбакам. Но время от времени своенравная Янцзы показывала свой характер, разливаясь на многие километры, опустошая целые области и причиняя неисчислимые бедствия. Лишь за последнее столетие от наводнений, вызванных разливами Янцзы, погибло 300 тысяч человек. Одним из самых катастрофических стало наводнение 1954 г.: тогда погибло 30 тысяч человек, а около миллиона остались без крова.
Можно ли укротить великую реку? Эту мысль впервые высказал в 1919 г. доктор Сунь Ятсен, лидер демократической китайской революции. Именно Сунь Ятсен предложил построить огромную дамбу, которая перегородит Янцзы в районе Трех Ущелий.
Три Ущелья, или по-китайски Санься, – название местности в среднем течении Янцзы, где в узкой долине реки сходятся с трех сторон ущелья Цютан, Уся и Силин. Протяженность этой на редкость живописной области составляет 193 км.
В 1954 г. китайские и советские ученые и инженеры начали разрабатывать проект плотины через Янцзы с мощной гидроэлектростанцией. Речь шла ни много ни мало как о самом большом сооружении в мире. Для Китая это был самый грандиозный проект после постройки Великой Китайской стены при императоре Цинь Шихуанди (259–210 гг. до н. э.) и Великого канала в Х столетии. Между тем международная обстановка в 1950—1960-х гг. была накалена, и руководители страны вполне отдавали себе отчет в том, насколько уязвимым станет подобный объект в случае вооруженного конфликта. Китайская Народно-освободительная армия была попросту неспособна защитить огромную плотину, а ее разрушение вызвало бы неслыханную катастрофу. Начавшееся было строительство свернули.
К идее постройки плотины с гидроэлектростанцией вернулись в конце 1980-х гг. В мае 1989 г. группа китайских специалистов представила на рассмотрение правительства технико-экономического обоснование проекта ГЭС «Три Ущелья». Этот проект предусматривал постройку крупнейшего в мире гидротехнического узла. Бетонная плотина протяженностью 1,92 км и высотой 185 м должна была перегородить реку Янцзы, в результате чего образовалось бы огромное водохранилище протяженностью 590 км, глубиной 160 м и с площадью поверхности 600 кв. км. Оно вместило бы 39,3 миллиарда кубометров воды. 26 генераторов гигантской ГЭС, каждый из которых по мощности равен ядерному реактору среднего размера, – их совокупная мощность составила бы 18 200 мегаватт – обеспечивали бы электроэнергией густонаселенные районы центрального Китая – провинции Хубэй, Хэнань, Хунань, Цзянсу и Аньхой.
По оценкам специалистов, для того чтобы экономика Китая могла удерживать темп ежегодного прироста 6 % в год, производство электроэнергии в стране должно увеличиваться на 8 % в год. Это означает, что общее производство электроэнергии в Китае должно вырасти со 130 млн кВт в 1990 г. до 580 млн кВт к 2015 г. ГЭС «Три Ущелья» должна была сыграть решающую роль в решении этой задачи.
Огромная ГЭС была призвана решить и другую проблему: уменьшить выбросы в атмосферу вредных веществ. Три четверти производимой в Китае электроэнергии вырабатывается тепловыми электростанциями, работающими на угле, и колоссальное потребление угля Китаем – 1,6 млрд тонн в 2000 г.! – представляет собой огромную угрозу окружающей среде. Сжигание угля сопровождается выбросами в атмосферу диоксида серы, вызывающего кислотные дожди, и диоксида углерода (CO2), вносящего главный вклад в создание «парникового эффекта» на нашей планете. ГЭС «Три Ущелья», производя 84,6 миллиарда киловатт-час электроэнергии в год, позволила бы ежегодно сэкономить целую угольную шахту с мощностью выработки 40–50 миллионов тонн угля в год.
Разумеется, не следует забывать и главную цель, ради которой было затеяно все дело: дамба резко уменьшает опасность наводнений. Кроме того, подъем реки выше плотины улучшает речное судоходство и позволяет использовать на Янцзы крупные суда водоизмещением до 10 000 тонн.
Все это безусловные плюсы. Однако постройка самой большой плотины в мире на третьей по величине реке планеты не могла не создавать и массу проблем. Этот проект стал самой дорогой постройкой в истории человечества: в ценах 1990 г. его стоимость оценивалась в 10,57 миллиардов долларов. Гигантский резервуар-водохранилище должен был затопить огромные территории. Полностью или частично под воду ушли бы 11 округов, 2 больших города, 140 городков, 326 поселков и 1351 деревня. Из зоны затопления предстояло переселить 1,2 миллиона человек, в основном крестьян. Одна только стоимость переселения составила треть общей стоимости проекта!
А экология? Река Янцзы и ее бассейн – место обитания многих редких видов рыб, рептилий, птиц и животных, например китайского осетра, китайского аллигатора, гигантской панды, китайского тигра, сибирского журавля. А здешний вид пресноводного дельфина вообще уникален: во всей реке насчитывается не более 200 особей! Как скажется на этих редких, исчезающих видах строительство огромной плотины, которая изменит их естественную среду существования? Ведь для этого придется вырубить целые гектары лесов, традиционные места обитания многих видов животных и птиц окажутся под водой, погибнут редкие растения, плотина станет препятствием на пути миграции рыб… Огромное искусственное озеро рискует стать просто выгребной ямой – по оценкам, в него ежегодно будут стекать около миллиарда тонн промышленных и бытовых отходов. Кроме того, ил, скапливающийся у плотины, будет не только затруднять течение, но в конечном итоге и препятствовать производству электроэнергии. Разрушительное воздействие плотины на окружающую среду увеличит риск землетрясений и оползней.
Дамба и водохранилище уничтожат один из самых живописных ландшафтов страны. Водохранилище затопит около 800 памятников культуры, включая 300 археологических участков.
Может быть, не имеет смысла сооружать такую громадину? Может, стоит вместо нее построить на Янцзы каскад гидроэлектростанций меньшей мощности, менее опасных для окружающей среды? Эти споры начались сразу после появления на свет проекта ГЭС «Три Ущелья». Голоса протеста против строительства гигантской электростанции звучали во время студенческих выступлений на площади Тяньанмэнь в мае 1989 г., жестоко подавленных китайскими властями. В апреле 1992 г. треть депутатов Всекитайского собрания народных представителей (парламента страны), обсуждавших 10-летнюю программу развития Китая, не поддержала проект постройки ГЭС «Три Ущелья». Однако сторонники гигантской плотины были убеждены, что выгоды от нее намного превысят затраты.
В декабре 1994 г. на берега Янцзы пришли первые строители. Двумя годами позже началось переселение жителей в новые места.
Строительство ГЭС «Три Ущелья» стало самым честолюбивым строительным проектом современного Китая и одновременно одним из наиболее спорных в мире. В сооружение заложен запас прочности, который позволит плотине выдержать 10-балльное землетрясение. Толщина стены дамбы, сделанной из железобетона повышенной прочности, достигает 100 метров. Она почти пополам перерезала течение Янцзы. 1 июня 2003 г. началось заполнение водохранилища. Телекомпании всего мира транслировали впечатляющие картины перекрытия 19 из 22 створок плотины и мощных потоков воды, заполняющих искусственное озеро. 20 мая 2006 г. строительство плотины было окончено. 4 июня 2012 г. было официально объявлено о полном завершении строительства и вводе в эксплуатацию последнего 32-го энергоблока.
Железная дорога стала неотъемлемой частью повседневного обихода, для которой определение «чудо», кажется, не подходит совсем. Однако 150 лет назад она была самым настоящим чудом техники, вызывавшим неописуемый восторг и почтительное преклонение у современников.
Родина железной дороги – Англия. При этом нужно иметь в виду, что речь идет именно о железной дороге с паровой тягой, а не о «железной дороге» в узком смысле слова. Если подразумевать под термином «железная дорога» повозки и вагонетки, движущиеся по «дороге из железа», то окажется, что происхождение ее относится к очень отдаленным временам. Некоторые исследователи утверждают, что уже древние египтяне пользовались обшитыми металлом балками, чтобы по ним перевозить каменные обелиски и другие тяжелые грузы. Во всяком случае, известно, что в Древнем Египте, точно так же, как и в Греции и в Риме, строились выложенные камнем колейные дороги, назначение которых заключалось в том, чтобы облегчать перевозку тяжелых грузов. Эти каменные дороги являются, пожалуй, древнейшими предками современных железных дорог. Устроены они были, конечно, чрезвычайно примитивно: по выложенной камнем дороге проходили две параллельные глубокие борозды, по которым катились колеса повозок. Остатки таких каменных путей можно увидеть среди развалин Помпей и других древних городов.
В средние века в городах подобные дороги, по-видимому, уже не строились. Но зато в средневековых рудниках довольно часто пользовались искусственно проложенными колеями. В качестве рельсов употреблялись деревянные бревна, которые в отдельных случаях для прочности обшивались железом. По этим «рельсам» рудокопы перемещали деревянные вагонетки с рудой. Считается, что именно отсюда пошло название «трамвай», что означает «бревенчатая дорога».
Первые дороги с железной колеей появились на английских рудниках в 1738 г. Они заменили быстро изнашивавшиеся и очень неудобные в эксплуатации деревянные рудничные дороги. В первое время колеи изготавливались из чугунных плит, в которых были устроены желобки для колес. Но эти рельсовые плиты оказались непрактичными и дорогими.
Настоящие железные рельсы стали производиться с 1767 г. Толчком для этого послужила главным образом необходимость сбыта продукции чугунолитейного производства, чрезвычайно быстро развивавшегося в Англии. Владелец одного из литейных предприятий, Ричард Рейнольдс из Колбрукдейла, заменил на одной из местных рудничных дорог деревянные пути железными рельсами. Результаты оказались настолько эффективными, что в этом же году Рейнольдс перестроил по тому же принципу все подъездные пути к шахтам и рудникам Колбрукдейла. Вскоре железные рельсы стали применяться на всех рудниках Англии.
Разумеется, рельсы Рейнольдса значительно отличались от нынешних. В поперечном разрезе они имели форму латинской буквы U. Стандартная ширина рельса составляла 11 см, длина – 150 см. Желобом вверх рельсы пришивались к продольным деревянным брусьям-шпалам. К тому времени колеса вагонеток также стали изготовляться из чугуна. Усовершенствование следовало за усовершенствованием, и когда была построена первая паровая железная дорога, рельсы уже мало отличались по форме от современных, с той лишь разницей, что делались из чугуна, а не из стали.
Первая железная дорога, открытая для общего пользования, начала функционировать 27 сентября 1825 г. на линии Стоктон – Дарлингтон. В первое время она была предназначена только для перевозки грузов, но уже менее чем через месяц по ней стали перевозить и пассажиров. И хотя это была железная дорога, предназначенная для паровой тяги, в действительности три принадлежавших ей паровоза оставались в бездействии: люди просто не доверяли этим «самодвижущимся паровым машинам». Поэтому в поезд впрягали лошадей. Но не на всем протяжении линии можно было обойтись лошадиной тягой: местами подъемы были настолько круты, что и полдюжины лошадей не могли бы их одолеть.
На пути между Стоктоном и Дарлингтоном лежат два холма, возвышающиеся над ближайшими окрестностями метров на пятьдесят. Британскими инженерами, делавшими первые шаги в области железнодорожного строительства, было принято решение проложить путь прямо по холмам. С этой целью на вершине западного холма Этерли-Ридж в специально построенном сарае была установлена паровая машина в 30 лошадиных сил. К подножию холма поезд подвозился лошадьми. Затем вагоны прицеплялись к канату, и при помощи паровой машины втаскивались наверх, а затем плавно транспортировались вниз. Высота подъема составляла 45 м при длине рельсового пути в 800 м, а при спуске в долину с другой стороны холма разность уровней между вершиной и подножием составляла 93 м при общей длине пути в 1600 м. От восточного подножия Этерли-Ридж вагоны снова перевозились лошадиной тягой до западного подножия второго холма, Броссельтон-Ридж, где повторялась та же операция, с той только разницей, что на вершине этого холма стояла машина в 60 лошадиных сил, так как здесь вагоны требовалось транспортировать на расстояние в 2000 м.
Чтобы предотвратить катастрофу при подъеме вагонов на гору и при спуске их в долину, на всех поездах, спускавшихся с первого холма, к первому вагону спереди прикреплялись специальные железные штанги. В нормальном состоянии они не касались земли, а в момент разрыва канатов падали на путь, благодаря чему вагоны сходили с рельсов и весь поезд останавливался. При спуске со второго холма пользовались иным способом: здесь в особо опасных пунктах стояли наготове молодые парни, которые за небольшое вознаграждение должны были в критические моменты либо вскочить в вагоны и привести в действие тормоза, либо подложить под колеса поленья, чтобы заставить вагон сойти с рельсов. Лишь в 1833 г. вся эта система была упразднена, и весь путь Стоктон – Дарлингтон проложен на равнине. С этого момента поезда обслуживались исключительно паровозами, которые были уже настолько усовершенствованы, что отвечали всем практическим требованиям.
Первый настоящий паровоз был построен английским инженером Ричардом Тревитиком в 1803 г. Интересно, что Тревитик стал и изобретателем… первого автомобиля! Дело в том, что он сперва построил паровой автомобиль для уличного движения, и лишь затем пришел к мысли о паровозе. Таким образом, автомобиль является прародителем паровоза, а не наоборот!
В рождественские дни 1801 г. на улицах города Кемборна появился самодвижущийся паровой экипаж, которым лихо управлял Ричард Тревитик, предлагая всем встречным прокатиться с ветерком. Несколько смельчаков охотно составили ему компанию. В тот день впервые за всю историю человечества экипаж, движимый силой пара, перевез восемь пассажиров! «Грохочущий дьявол» брал даже довольно крутые подъемы. Однако чугунные части самодвижущейся повозки оказались весьма ненадежными, и спустя несколько дней паровой автомобиль Тревитика прочно встал на прикол.
Первый опыт, пусть и не вполне удачный, вдохновил изобретателя, и в 1803 г. Тревитик построил первый паровоз, предназначенный для рельсового пути. Спонсором проекта выступил мистер Самуэль Гемфри, владелец железоделательного завода в Южном Уэльсе. Тревитик заключил с ним пари на 500 фунтов, что его паровоз за один раз перевезет всю суточную продукцию завода по рельсовому пути длиной в 15 км. К началу 1804 г. паровоз был готов, и 21 февраля он действительно провез по 15-километровой линии пять вагонов, груженных 10 т железа, и 70 пассажиров. С гружеными вагонами паровоз развивал скорость в 8 км/час, а без груза – 25,7 км/час. При этом дорога изобиловала крутыми поворотами и подъемами.
Восхищенный владелец завода сполна уплатил проигрыш, и после этого паровоз исправно прослужил на заводской железнодорожной линии в течение пяти месяцев, перевозя грузы и пассажиров. Однако чугунные рельсы под тяжестью машины часто ломались. Вместо того чтобы заменить их более прочными стальными, Гемфри поставил паровоз «на прикол» и стал пользоваться им как обыкновенной неподвижной паровой машиной. Возможно, что если бы Тревитик энергично вмешался в это дело, то смог бы уберечь свое изобретение от такой печальной участи.
Однако у предприимчивого изобретателя было, что называется, хлопот полон рот. В 1808 г. Тревитик продемонстрировал лондонцам свой новый паровоз. Его конструкция была значительно упрощена, при этом паровоз развивал скорость до 30 км/час. Сестра одного из друзей изобретателя, прокатившись на паровозе, дала ему прозвище: «Лови меня, кто может». Планировалось устроить состязание в скорости между паровозом и лошадью, но Тревитик, известный своей горячностью, повздорил с владельцем выставочной площадки, и демонстративно продал свой паровоз на слом кузнецу.
Заслуга Тревитика состоит в том, что он первый опытным путем доказал, что силы трения гладких колес о гладкие рельсы достаточно для движения паровоза даже в том случае, когда к нему прицеплены груженые вагоны. Однако большинство современников Тревитика по-прежнему были убеждены, что на гладкой поверхности колеса паровоза должны буксовать, поэтому спустя несколько лет теория Тревитика была попросту забыта. И в 1811 г. английский изобретатель Бленкинсоп построил паровоз с зубчатым колесом, двигавшимся по проложенной вдоль рельсов зубчатой рейке. А в 1813 г. инженер Брентон запатентовал другое изобретение: паровоз, снабженный приспособлениями в виде «ног», которые должны были служить в качестве толкачей. Подобные идеи продолжали всплывать вновь и вновь вплоть до 1824 г.
12 августа 1812 г. паровоз Бленкинсопа начал курсировать по рудничной линии Мидлтоун – Лидс. Он без труда тянул 30 груженных углем вагонов и произвел такое сильное впечатление, что владелец Уэйлемских угольных копей Блекетт тоже пожелал устроить у себя паровую железную дорогу. По его заказу была построена машина, которая представляла собой нечто среднее между паровозами Тревитика и Бленкинсопа, с маховиком и зубчатой передачей. На испытаниях этого паровоза случился конфуз: «железный конь» никак не желал трогаться с места. Его создатель, потеряв терпение, со словами: «Либо он пойдет, либо я лягу костьми!» закрыл предохранительный клапан. Давление в котле немедленно подскочило, и паровоз буквально разорвало на части. По счастью, никто при этом не пострадал.
Второй паровоз, построенный по той же системе, тянул от 8 до 9 груженных углем вагонов, но полз, как черепаха, а часто и вовсе останавливался. Причины этих недостатков таились в зубчатой передаче. Мистер Хедли, главный инженер Уэйлемских заводов, начал производить опыты с целью установить: нужна ли вообще эта передача? Может быть, для движения машины достаточно одной силы трения, возникающей между колесами и рельсами?
Хедли не знал, что еще за десять лет до этого Тревитик на практике доказал правильность этого вывода. Идя своим собственным путем, в 1813 г. Хедли построил паровоз «Пуффинг-Билли», по типу близкий к машине Тревитика. Пар, идущий из двух цилиндров, приводил в движение зубчатое колесо, которое посредством зубчатой передачи передавало движение четырем ведущим колесам.
2 сентября того же 1813 г. по рельсовому пути из Кентона в Кокслодж отправился в путь новый паровоз Бленкинсопа. Он тянул 16 груженных углем вагонов со скоростью менее 5 км/час. В толпе собравшихся зрителей был и Джордж Стефенсон, старший механик Келлингвортских шахт. На протяжении нескольких лет этот не по годам серьезный молодой человек усердно следил за всеми новостями из мира «движущихся паровых машин». И сегодня, наблюдая за тем, как неуклюжий паровоз Бленкинсопа, пыхтя, тащит за собой вереницу вагонеток, Стефенсон неожиданно сказал своим спутникам:
– Я надеюсь вскоре построить машину лучше, чем эта.
И с иронией добавил:
– Во всяком случае, ей не понадобятся механические ноги.
Все знали, что незадолго до этого «паровоз с механическими ногами», изобретенный Брентоном, взорвался из-за излишнего зажима предохранительного клапана, унеся несколько человеческих жизней. Спустя короткое время такая же судьба постигла и паровоз Бленкинсопа. Но эти несчастные случаи не остановили Стефенсона: он не желал идти путем предшественников и целиком полагался на собственные силы и умение.
Стефенсон хорошо знал тонкости паровых механизмов: в его подчинении находились все паровые машины на Келлингвортских шахтах. Он непрерывно занимался их усовершенствованием, и при этом думал о том, какой огромный прорыв ожидает человечество, если однажды появится движущаяся паровая машина, действительно пригодная для эксплуатации.
Джорджа Стефенсона часто называли «мечтателем». Но в реальности это был великий практик. Как-то, отвечая на вопросы членов английского парламента, он ответил: «Я не могу вам объяснить, как я это сделаю, но я говорю вам, что я это сделаю». Эти слова по праву можно считать девизом всей его жизни. Стефенсон мало говорил и объяснял – он делал. Уроженец шахтерского города Ньюкасл, он начал свою блестящую карьеру простым углекопом-забойщиком, а первым механизмом, с которым познакомился Стефенсон, стали часы. Будущий изобретатель целыми днями то разбирал, то собирал их, пытаясь постичь устройство хитроумного прибора и назначение всех его деталей. Еще юношей он жадно стремился постичь устройство окружающих вещей, и, поняв, пытался сделать то же самое, что умеют делать другие. Так, в один из свободных вечеров он сел и сшил себе пару сапог. А потом наступил новый этап: Стефенсон взялся за то, что другие делать не умели…
Свой первый паровоз Стефенсон назвал «Милорд» – в честь лорда Ревенсворта, одного из арендаторов Келлингвортских шахт. Заинтересовавшись идеями молодого инженера, Ревенсворт предоставил ему средства на постройку опытного паровоза. 25 июля 1814 г. «Милорд» впервые встал на рельсы. Длина его котла составляла 2,4 м, высота – 0,863 м, оба цилиндра имели размеры 61×20,3 см. В этом паровозе еще было заметно несомненное подражание Бленкинсопу и Хедли, а зубчатая передача напоминала о первом паровозе Тревитика. Пар из цилиндров вырывался наружу; его брызги и шипение пугали лошадей и домашний скот. Жители окрестных селений пригрозили изобретателю добиться закона, запрещающего пользование такими общественно опасными машинами.
В поисках выхода из затруднительного положения Стефенсон, заметив, что газы выходят из дымовых труб с меньшим напором, чем пар из цилиндров, при помощи соединительных труб отвел пар в дымовую трубу. При этом он открыл то, что Тревитику опять-таки давно было известно: пар, увлекая с собой отходящие газы через дымовую трубу наружу, производит в топке такое разрежение воздуха, что притекающий снизу внешний воздух вызывает усиленное сгорание топлива, тем самым заметно повышая парообразование. Это устройство – конус – стало одним из важнейших этапов в создании паровоза. В конструкции недоставало теперь лишь одного: многотрубчатого котла. Его изобретения пришлось ждать еще целых 15 лет.
В 1815 г. Стефенсон построил вторую, улучшенную, машину; на этот раз шатуны приводили в движение ведущие колеса не посредством зубчатых колес, а сообщались непосредственно с кривошипом. Соединение обеих пар ведущих колес он произвел посредством цепи, проходящей по двум зубчатым колесам, насаженным на осях ведущих колес. Это устройство оказалось непрактичным, так как цепь быстро изнашивалась и провисала, становилась слишком свободной. Поэтому впоследствии Стефенсон стал спаривать колеса соединительными дышлами, наложенными снаружи. В таком виде паровоз Стефенсона явился шагом вперед по сравнению с машиной, построенной Тревитиком в 1808 г. Машина Стефенсона уже обладала двумя цилиндрами, конусом, внешним соединением колес и непосредственной (без зубчатой передачи) связью между цилиндрами и ведущими колесами – то есть почти всем тем, что полагается иметь «настоящему» паровозу.
Одновременно с опытами по постройке паровоза Стефенсон стремился улучшить и рельсовый путь. В те времена рельсы были очень коротки. Стыки располагались буквально на расстоянии нескольких шагов, и паровая машина и вагонетки, идущие по рельсам, непрерывно тряслись. Стыки рельсов покоились на плоской железной подкладке, которая в свою очередь укреплялась на каменной подушке. Если эти подушки были уложены не вполне горизонтально или подавались под тяжестью паровоза, то конец одного рельса поднимался, а конец другого опускался. Происходившие вследствие этого сильные толчки, дергание и тряска, конечно, плохо отражались на и без того непрочных частях паровозов того времени.
«Паровоз и рельсы должны подходить один к другому, как мать и отец», – решил Стефенсон. Он раздвинул расстояние между каменными подушками, а стыковым подкладкам придал форму дуги, на вершине которой укладывались концы рельсов, обработанные таким образом, что они входили один в другой. Прежняя поперечная щель на стыке заменилась идущей вдоль рельсов щелью в форме буквы S. Уже одно это обстоятельство очень смягчило толчки. Кроме того, Стефенсон впервые устроил в своем паровозе подвесные рессоры. Затем, путем опытов, он убедился в разнице между трением на гладком и шероховатом, горизонтальном и наклонном путях. Это привело его к заключению, что рельсовый путь должен быть проложен по возможности горизонтально и что неизбежные при устройстве такого пути насыпи и выемки, несмотря на дороговизну земляных работ, все же являются наиболее выгодным способом постройки железной дороги.
Все эти эксперименты Стефенсон производил на находящихся в его ведении Келлингвортских рудничных путях. В результате Келлингвортская железная дорога превратилась в своего рода показательный участок. И когда слухи об этом дошли в 1819 г. до владельцев Хеттонских угольных копей, они немедленно пригласили Стефенсона к себе: переоборудовать устаревшую рудничную дорогу в настоящую железную дорогу с паровой тягой.
Дорога, соединявшая Хеттонские угольные копи с пунктом погрузки угля на реке вблизи Сендерленда, протянулась по холмистой местности на 12 км. В распоряжении Стефенсона не было достаточных средств, чтобы построить соответствующую его взглядам совершенно горизонтальную дорогу. Изобретателю пришлось идти на компромисс: на горизонтальных участках линии он применил паровозную тягу, на два крутых подъема вагоны втягивались неподвижными паровыми машинами – точно так же, как на построенной позже линии Стоктон – Дарлингтон. Стефенсон включил также в систему пять наклонных плоскостей, по которым спускавшиеся вниз груженые вагоны своей тяжестью поднимали идущие наверх порожние вагоны.
Новая дорога начала функционировать 18 ноября 1822 г. На ней работало пять паровозов, каждый из которых со скоростью 6 км/час вез 17 вагонов. О перевозке людей пока еще не думали, так что и дорогу эту все еще нельзя рассматривать как железную дорогу в современном смысле этого слова.
Следующим этапом в развитии железных дорог стала линия Стоктон – Дарлингтон. Ее также построил Стефенсон. Однако дорога эта в известном смысле представляет собой шаг назад, потому что владелец ее, вопреки совету Стефенсона, лишь в редких случаях пользовался паровозной тягой: как правило, перевозки совершались при помощи двух стационарных паровых машин и большого количества лошадей. Но зато на этой дороге впервые, помимо грузов, регулярно – два раза в день – перевозились и пассажиры. Это было нечто совершенно новое, так что история «настоящих» железных дорог начинается с линии Стоктон – Дарлингтон.
23 мая 1822 г. состоялась торжественная закладка дороги, а в 1823 г., после того, как от парламента последовало разрешение на пользование паровозной тягой и для пассажирского движения, Стефенсон переехал в Дарлингтон в качестве главного инженера. Одновременно он вместе с Эдуардом Пизом, владельцем Дарлингтонской дороги основал первый в мире паровозостроительный завод. Создание такого завода вытекало из назревшей необходимости: Стефенсон очень скоро пришел к заключению, что простые кузнецы из рудничных мастерских никогда не смогут построить машину высокого качества. Постройка такого сложного механизма, как паровоз, требовала толковых и опытных мастеров, умеющих выполнять точные и сложные работы. Поэтому одной из главных задач владельцев нового предприятия стал поиск высококвалифицированной рабочей силы.
27 сентября 1825 г. состоялось торжественное открытие линии Стоктон – Дарлингтон. На это торжество собралось все окрестное население. В толпе собравшихся было много скрытых и явных недоброжелателей: они явились в надежде поглазеть, как «грохочущий дьявол» – паровоз – разлетится на куски, не выдержав давления пара. Новый вид транспорта, увы, не нравился очень многим: грохочет, чадит, гудит, пугает скотину…
У подножия холма вагоны ожидал специально построенный для этой линии паровоз «Локомошен» («Самоход»), которым управлял сам Стефенсон. Паровоз развивал скорость от 18 до 25 км/час. Он был снабжен лишь одной дымогарной трубой, но благодаря конусу развивал такую высокую температуру, что во время движения труба накалялась докрасна. Однако тепло это тратилось впустую, так как в машине все еще отсутствовал многотрубный котел, значительно увеличивающий поверхность нагрева.
К «Локомошену» был прицеплен поезд, состоявший из 38 вагонов. Часть из них была нагружена углем и пшеницей, другая, снабженная временными сиденьями, предназначалась для участников торжества – приглашенных насчитывалось до 600 душ. Поезд с непривычно длинным рядом вагонов произвел глубокое впечатление на собравшихся зрителей. Спустя несколько дней по линии начал регулярно курсировать запряженный лошадью пассажирский вагон, названный Стефенсоном «Эксперимент». Этот вагон стал отправной точкой для развития всего железнодорожного пассажирского сообщения.
Открытие линии Стоктон – Дарлингтон ясно обрисовало перспективы, вырисовывающиеся перед железными дорогами. Все более широкие общественные круги в Англии стали понимать значение нового вида сообщений. И следующим важным этапом на пути развития железных дорог стала постройка линии между двумя крупными промышленными городами – Ливерпулем и Манчестером.
Вопрос о предпочтительности паровозной или лошадиной тяги пока оставался открытым. Стефенсон, разумеется, употребил всю свою энергию, доказывая, что скорость движения при паровозной тяге легко можно довести до 30 км/час. Но большинство его современников полагали, что это совершенно недостижимо. «Нет ничего более смешного и глупого, чем обещание построить паровоз, который двигался бы в два раза скорее почтовой кареты», – писал весьма популярный в то время журнал «Куортерли Ревью». «Так же мало вероятно, что жители Вулвича доверят свою жизнь такой машине, как и то, что они дадут взорвать себя на ракете». Но все это не смущало Стефенсона. После ожесточенной борьбы он все же добился своего: построил дорогу, решив при этом целый ряд крайне трудных технических задач.
Одной из таких задач стала прокладка железнодорожного пути через «Кошачье болото» – огромную илистую трясину, грозящую засосать всякого, кто ступит на нее. Чтобы пересечь болото, Стефенсон построил большую насыпь. Всего же при постройке линии, общей длиной в 50 км, пришлось возвести 63 моста и путепровода, соорудить тоннель длиной в 2 км и устроить довольно длинную выемку в скалистом грунте. Дорогу Ливерпуль – Манчестер можно уподобить волшебному яйцу, в котором до поры до времени таилась вся Вселенная – в данном случае железнодорожная вселенная. Практически со всеми задачами, стоявшими на пути ее строителей, впоследствии столкнулись строители железных дорог во всем мире. Так что те, кто строил Ливерпуль-Манчестерскую дорогу, поистине прокладывал путь своим потомкам!
Новая победа Стефенсона придала еще больший вес его авторитету. Но железнодорожная компания все еще продолжала колебаться в выборе между паровозной и лошадиной тягой. И тогда Стефенсон предложил организовать соревнование паровозов. Условия конкурса были следующие: паровоз весом не более 6 т должен был со скоростью не менее 16 км/час пройти 60 км, ведя поезд общим весом в 20 т. Стоимость машины не должна превышать 550 фунтов стерлингов. Давление пара не должно было подниматься выше 3,5 атмосфер, и наконец машина должна была «сжигать свой собственный дым». Победителя ждал приз в 500 фунтов стерлингов.
В гонках участвовали все ведущие паровозостроители Англии, включая, разумеется, Стефенсона. Он вывел на старт свою новую машину «Ракета». Она весила всего 4,5 т и с грузом в 16 т могла развивать скорость в 21 км/час, а с одним вагоном с 36 пассажирами достигала скорости в 48 км/час.
Соперниками «Ракеты» стали паровозы «Прочность», «Несравненный» и «Новинка». Первые два вышли из строя уже в самом начале пробных пробегов. «Новинка» же оказалась серьезным противником для «Ракеты». Она была построена шведским инженером Эриксоном и выгодно отличалась от невзрачной «Ракеты» красивым внешним видом и легкостью, позволявшей ей развивать скорость в 45 км/час. Однако в отношении выносливости и работоспособности «Ракета» далеко превзошла свою соперницу. При максимальной скорости 48 км/ч «Ракета» могла тянуть поезд весом 14 т!
Своему успеху «Ракета» была обязана впервые примененному в ее конструкции многотрубному котлу. Идея многотрубного котла принадлежит не Стефенсону, а одному из его друзей. Незадолго до состязания Стефенсон, строя два паровоза, предназначавшихся для железнодорожной линии во Франции, пытался увеличить поверхность нагрева тем, что снабдил котлы паровозов большим количеством труб с водой. Однако несостоятельность нового приспособления обнаружилась очень быстро – паровозы с ним работали хуже прежнего. Как быть? Стефенсон случайно завел разговор на эту тему в присутствии Генри Бута, секретаря правления дороги Манчестер – Ливерпуль. Выслушав изобретателя, Бут предложил Стефенсону «перевернуть» систему – оставить в котле трубы, но пропускать через них не воду, а отходящие газы, а котел с проведенными в нем трубами наполнить водой. Вначале Стефенсон никак не хотел согласиться с правильностью предложения Бута, но тот так настойчиво его убеждал, что, только опасаясь испортить отношения с влиятельным человеком, Стефенсон согласился осуществить его идею. При постройке «Ракеты» он снабдил ее котел 25 медными дымогарными трубами диаметром 7,5 см. Когда новый паровоз совершил свой первый пробег по Келлингвортской дороге, Стефенсон, по его собственному признанию, оцепенел от изумления: новая конструкция паровоза по быстроте и работоспособности превзошла все его ожидания! С этого момента изобретатель более не сомневался в том, что победа на соревнованиях будет принадлежать «Ракете». Свою признательность Буту Стефенсон выразил тем, что отдал ему половину полученной премии.
Результаты соревнования окончательно решили спор о выборе тяги на линии Ливерпуль – Манчестер в пользу паровоза. Стефенсон получил заказ на 8 машин. Они походили по своей конструкции на «Ракету», но цилиндры в них расположены были горизонтально. 15 сентября 1830 г. линия Ливерпуль – Манчестер была торжественно открыта в присутствии премьер-министра, членов правительства и при огромном стечении народа. Это было настоящее празднество! «Никогда в Ливерпуле не наблюдалось такого множества приезжего народа, собравшегося со всех концов трех королевств, – писал очевидец. – Через один только Честер, лежащий в стороне от главных дорог, ведущих к Ливерпулю, проехало в прошлый вторник 400 почтовых карет. Все постоялые дворы были переполнены, и даже на улицах оставались кареты, для которых не хватало места на дворах. В среду с самого утра народ стал собираться вблизи железной дороги. Стояла прекрасная погода. Находящаяся за городом станция железнодорожного общества служила местом для встречи гостей, приглашенных для участия в торжественной поездке из Ливерпуля в Манчестер. Еще задолго до 9 часов утра вся Кроунская улица была запружена экипажами, в которых приезжали приглашенные. Вскоре помещение, где находились повозки железной дороги, наполнилось веселыми группами гостей, спешно разыскивавших предоставленные им места, номера которых были проставлены на пригласительных билетах… Почти непрерывно раздавались звуки одного из трех специально приглашенных оркестров».
Из сохранившихся писем и воспоминаний современников следует, что участники торжества, несомненно, чувствовали значительность события, хотя никто из них, конечно, не мог еще предвидеть той огромной роли, которую железные дороги сыграют в жизни человечества. А о том, какое впечатление производила первая поездка на пассажирском поезде, ярко свидетельствует письмо знаменитой в то время артистки Ф.А. Кембл к ее подруге, написанное после участия в пробной поездке по линии:
«Нам предоставили небольшую проворную машину, которая должна была везти нас по рельсам. Она состоит из котла, печи, скамьи и помещающегося за скамьей бочонка с достаточным количеством воды, чтобы утолить ее жажду во время пробега в 24 км. Все это вместе – не больше обыкновенного пожарного насоса.
Машина передвигается на четырех колесах. Это – ее ноги. Они приводятся в движение блестящими стальными бедрами. Их называют поршнями. Поршни двигаются посредством пара, и, чем больше пара поступает на верхнюю поверхность их (по-моему, это нечто вроде бедренного сустава), тем быстрее они двигают колеса. В том же случае, когда требуется уменьшить скорость, пар из котла выходит наружу через предохранительный клапан. Если бы время от времени пару не предоставляли выхода, то он взорвал бы котел. Вожжами, уздечками и трензелями, с помощью которых это чудесное животное управляется, служит лишь один небольшой стальной рычаг, то направляющий пар на стальные бедра (поршни), то выводящий его через предохранительный клапан наружу. Ребенок – и тот мог бы справиться с ним.
Уголь, являющийся для этого животного овсом, находится под скамейкой, а на котле имеется маленькая наполненная водой стеклянная трубка. Если уровень воды понижается, это означает, что конь требует воды, которая тотчас ему подается из резервуара. От печки отходит дымовая труба. Но так как топят коксом, то при езде не чувствуешь того отвратительного дыма, который так досаждает на пароходе. Наше милое пыхтящее животное (у меня все время было желание ласково потрепать его по спине) впрягли в экипаж, и после того, как мистер Стефенсон посадил меня на лавку рядом с собой, мы тронулись со скоростью приблизительно в 16 км/час.
Огненный конь мало приспособлен для подъема на горы и спуска в долины, и поэтому дорога проложена почти горизонтально; кажется, что она то проваливается под землю, то поднимается над ней. Почти с самого начала она прорезает мощную гору, образующую по обеим сторонам ее отвесные стены в 18 м вышиной.
Мы должны были проехать путь в 24 км. Этого было достаточно, чтобы показать скорость нашей машины и привезти нас к самому поразительному и прекрасному участку на всей дороге. Проехав сквозь строй скал, мы очутились на насыпи вышиной от 3 до 3,5 м, среди широко раскинувшихся вокруг болот. И тут, по этой трясине, где, не увязнув, не может ступить человеческая нога, проложен был путь, по которому мы мчались. Эта трясина и являлась для членов парламентского комитета тем камнем преткновения, который Стефенсону удалось преодолеть. Он рассказывал мне, что на топь положен был фундамент из фашин, отверстия в которых были заполнены мхом и другими материалами. Сверху были насыпаны земля и глина, так что путь, так сказать, плыл по болоту. Мы проходили по этому болоту со скоростью 40 км/час и видели, как дрожала на его поверхности вода. В одном месте, где грунт еще недостаточно осел, чтобы образовать прочную насыпь, Стефенсон искусно восполнил этот пробел, забив сваи, вокруг которых насыпан грунт. Он говорил, что прекрасно знает, – дерево сгниет, но до тех пор земляной покров достаточно утрамбуется, чтобы нести на себе железнодорожный путь.
Мы проехали 24 км и остановились там, где дорога пересекает широкую и глубокую долину. Стефенсон предложил мне выйти из машины и повел меня в глубину горной долины, через которую он, чтобы линия не меняла своего горизонтального направления, перебросил опирающийся на девяти арках виадук. Высота средней арки, с которой открывается вид на всю эту прелестную долину, составляет 21 м. Этот вид был так прекрасен, так великолепен, что у меня не хватает слов для описания его.
На одной из остановок мистер Стефенсон, чтобы показать нам силу своей машины, велел прицепить к ней спереди такую же паровую машину, стоявшую без огня и воды, а к нашей до отказа наполненной людьми повозке – товарный вагон, нагруженный лесом. И со всем этим грузом наш умный, отважный дракон помчался вперед. Дальше мы натолкнулись на три вагона с землей, которые тоже прицепили к нашей машине, и она без труда покатила и их. Если я еще прибавлю, что это чудесное создание так же хорошо бежит в обратном направлении, как и вперед, то мне кажется, что я ничего не упустила в описании его способностей».
А вот впечатления другого участника торжества:
«Можно проехать от полюса до полюса и не найти ничего более изумительного, чем эта железная дорога. Грохот извержения Везувия и Этны или трепет природы в момент сильной грозы потрясают человека своей грандиозностью и глубоко подавляют его. Зрелище же, которое мы наблюдали при открытии дороги Ливерпуль – Манчестер, будит в нас высокое чувство собственного достоинства и изумление перед силой человеческого духа. Оно так захватывает, что всякое описание его кажется бледнее действительности. Такая картина величавее и жизненнее всего, что может сказать поэт, художник, философ… Почти планетарная скорость движения, пугающая близость, кажущееся совпадение рельсовых путей, по которым несутся эти метеоры, живо вызывают в воображении возможность столкновения со всеми его страшными последствиями. Но этот страх длится один миг. Заметить издали мчащийся навстречу поезд, промчаться мимо него и увидеть его удаляющимся, – все это – дело нескольких секунд… Это выше всяких похвал, это нужно занести на скрижали истории, как один из отважнейших подвигов человека».
Лишь после постройки линии Ливерпуль – Манчестер был сломлен лед недоверия, которое долго препятствовало развитию железнодорожного строительства. После этого и в других странах Европы стали открываться железнодорожные линии с паровой тягой. Прошло двенадцать лет, и первая паровая железнодорожная линия появилась в России (1837). При этом Англия еще долгое время оставалась законодательницей мод в железнодорожном деле. В 1830-х гг. эта страна являлась главным поставщиком паровозов для всего континента. В результате подавляющее большинство железных дорог приняли «английскую» колею шириной 1,435 м (4 фута 8 дюймов). Сегодня эту колею принято называть нормальной.
Линия Ливерпуль – Манчестер стала первой в мире железной дорогой со скоростными поездами, предназначенной для общего пользования. С постройкой этой линии закончилось «детство» железнодорожного строительства и наступили годы его зрелости; отсюда началось его триумфальное шествие по всему земному шару. С этим выдающимся достижением человечества неразрывно связано имя инженера Джорджа Стефенсона (1781–1848).
Английский народ по достоинству оценил его заслуги, воздвигнув ему, наряду с Уаттом и Шекспиром, памятник в «Зале Славы» Вестминстерского аббатства. И подобно тому, как некоторые народы в качестве трофеев сохраняли оружие, которое их вожди носили в боях, точно так же в Дарлингтоне, Ньюкасле, Лондоне, в железнодорожном музее в Йорке сегодня хранятся поставленные на постаменты первые сконструированные Стефенсоном паровозы. Эти трофеи лишены внешнего блеска, однако они служат красноречивыми свидетелями той бескровной, но великой победы, которую одержало человечество на пути научно-технического прогресса.
Строительство Земмерингской железной дороги протяженностью 41 км явилось одним из самых выдающихся событий в истории мирового железнодорожного строительства. Уже в первые годы после открытия она стала европейской сенсацией. Но в полной мере подвиг строителей дороги был оценен только полтора века спустя, когда стало ясно, что качество прокладки, туннелей, виадуков и путевого оборудования гарантирует непрерывное использование линии вплоть до настоящего времени.
Построенная в 1848–1854 гг., Земмерингская дорога стала одной из первых горных железных дорог, сооруженных на раннем этапе железнодорожного строительства. Ее создателем был инженер, доктор математики Карл Риттер фон Дьега (1802–1860).
5 мая 1842 г. была открыта железнодорожная линия от Вены до Глогница. Но уже 3 августа 1842-го последовал императорский указ, согласно которому железная дорога должна быть продлена до Земмеринга. 31 января 1844 г. работы по проектированию были завершены, и Дьега представил «Общий проект строительства» генеральному директору государственных железных дорог Франческони. 21 октября 1844 г. открылось движение на участке дороги между Грацем и Мурцушлагом. Однако из-за политических обстоятельств и сомнений относительно выполнимости проекта (например, для главного 1430-метрового туннеля, предусмотренного проектом, в тогдашней мировой практике вообще не имелось прецедентов) планы строительства главного участка дороги были отложены на четыре года. К ним вернулись только после революции 1848 г.
27 июля 1848 г. были уложены первые шпалы Земмерингской дороги. А 23–24 октября 1853 г. по законченной линии до Земмеринга прошла первая опытная дрезина. Для пассажирского сообщения дорога была открыта 17 июля 1854 года.
При протяженности рельсового пути 41,825 км перепад высоты составил между Глогницем и Земмерингом – 457 м, между Мурцушлагом и Земмерингом – 216 м. Самая высокая точка маршрута расположена на высоте 898 м. Было построено 15 туннелей общей длиной 5420 м и 16 виадуков общей длиной 1502 м. До этого ни разу в мире строителям железных дорог не приходилось сталкиваться с таким объемом сложных работ!
Дьега принципиально отказался от использования железа и стали, и построил «кирпичную железную дорогу» – все ее конструкции (за исключением, разумеется, двухколейного рельсового пути и путейского оборудования) сооружены из 65 миллионов кирпичей и 80 тысяч каменных плит. В начале работы по сооружению дороги 5 тысяч рабочих ежедневно доставлялись из Вены к строительным участкам, а вечером увозились обратно. В пик строительства здесь работало около 20 тыс. человек. При этом более 750 человек умерло от тифа и холеры. Самый трагический случай произошел 27 октября 1850 года: 14 человек погибли в результате обвала в горах.
Формируя подвижной состав, руководство дороги в 1851 г. объявило тендер на строительство локомотивов, способных тянуть поезда в горных условиях. Основное требование звучало так: «локомотив должен преодолевать самые крутые подъемы дороги со скоростью 11,38 км/час и с нагрузкой 140 тонн». В тендере участвовали машиностроительные компании «Винер-Нойштадт», «Виндобона», «Серен» и «Бавария». Выиграли локомотивы «Баварии» – их паровики смогли взять наибольший вес – 132 тонны. В последующем их сменили более мощные паровозы типа BR 659 и Wurttembergische K, тянувшие 500-тонные поезда.
Открытие Земмерингской дороги сделало доступными живописные горные курорты в Альпах, что послужило толчком для их быстрого развития. В первые годы после открытия Земмерингская железная дорога пользовалась бешеной популярностью. В 1857 г., например, ею воспользовались более 55 тысяч человек.
Одна из главных особенностей «кирпичной дороги» – ее удивительная долговечность. Дорога до сих пор эксплуатируется без сколько-нибудь значительных ремонтов и реконструкций. И это – несмотря на существенно возросшие в наше время нагрузки! Достаточно сказать, что дорога проектировалась, исходя из показателя нагрузки на ось 6 тонн, а сегодня этот показатель составляет уже 22,5 тонны. Первые поезда шли со скоростью 6 км/час, сегодняшние – 60 км/час, а максимальный вес поездов возрос со 140 до 1000 тонн.
Единственными важными дополнениями (не считая обновления системы сигнализации), сделанными в ХХ в., стали строительство в 1952 г. нового главного туннеля вместо старого, закрытого из-за геологических условий, и электрификация дороги в 1956–1959 гг. Первый электровоз прошел по ней 29 мая 1959 г. Сегодня продолжительность путешествия по Земмерингской железной дороге составляет 42 минуты против 2 часов 04 минут в 1860 г.
Трудно сказать, повлияла как-то электрификация на безопасность дороги или нет, но только после нее на Земмерингской железной дороге были отмечены первые сколько-нибудь серьезные инциденты – до этого более ста лет она работала безаварийно. Только 9 августа 1967 г. электровоз, следовавший из Земмеринга, столкнулся с ручной тележкой путейских рабочих. При этом серьезно пострадал один рабочий, который затем скончался в больнице. А 28 июля 1976 г. назначенный дополнительно поезд столкнулся с поездом, совершавшим регулярный рейс. При этом пострадало 8 пассажиров и был причинен серьезный материальный ущерб.
Из-за чрезмерно возросших нагрузок на дороге сегодня приходится постоянно производить текущий, а кое-где – и капитальный ремонт. Ни одного дня не проходит без того, чтобы на каких-то участках пути не работали ремонтные бригады. Грядущая реконструкция дороги представляется неизбежной, но ведь и возраст у нее более чем почтенный – полтора столетия! Во всяком случае, и государственные органы Австрии, и ЮНЕСКО, влючившее в 1998 г. Земмерингскую железную дорогу в число памятников всемирного культурно-исторического значения, полны решимости сохранить привлекательность этой удивительной магистрали.
Развернувшееся с середины XIX столетия массовое строительство железных дорог породило массу технических проблем, сталкиваться с которыми до сих пор не приходилось. Ответом на эти вызовы нередко становились чрезвычайно остроумные, неожиданные решения, плодами которых человечество пользуется по сей день. Одним из самых выдающихся памятников инженерной мысли той поры является знаменитый железнодорожный виадук в долине Гёльцшталь (Германия).
Гёльцштальский виадук и его «младший брат», мост в Эльстертале, сегодня являются главными достопримечательностями Фогтланда – исторической области на юго-востоке Германии. Тысячи туристов ежегодно приезжают полюбоваться на эти удивительные сооружения, отличающиеся как высокими художественными достоинствами, так и замечательными практическими свойствами. А если вспомнить о том, что эти виадуки возведены едва ли не вручную, то остается только снять шляпу перед мастерством инженеров и каменщиков XIX столетия.
Оба виадука построены в 1846–1851 гг. на линии Саксонско-Баварской железной дороги, соединившей Лейпциг с Нюрнбергом. Ее сооружение началось в 1841 г. При этом строителям пришлось столкнуться с чрезвычайно сложной задачей: магистраль должна была пересечь глубокие долины рек Гёльцш и Вайс-Эльстер. Многие специалисты той поры были убеждены, что эта задача попросту невыполнима. Кроме того, в Северной Франции недавно рухнул только что построенный железнодорожный мост 30-метровой высоты, и этот факт тоже не прибавлял оптимизма строителям. А ведь в долине Гёльцшталя проблема была посложнее: здесь предстояло соорудить мост 80-метровой высоты, причем такой, который мог выдержать вес проложенных по нему рельс и вес железнодорожного состава! По тем временам это была беспрецедентная задача.
На конкурс проектов, организованный в 1845 г., было подана 81 заявка. Ни одно из представленных решений не было признано удовлетворительным. Тогда проводивший конкурс исследовательский комитет, включавший в себя лучших в Саксонии экспертов в области строительства, принял решение разработать проект самостоятельно. Главным инженером проекта был назначен профессор Иоганн Андреас Шуберт, местный уроженец, признанный авторитет в области промышленного строительства.
Мост требовалось построить быстро и в условиях ограниченности финансовых средств. В качестве основного материала был избран кирпич – во-первых, из-за его долговечности, а во-вторых – из-за больших запасов глины в районе Гёльцшталя. Чтобы сэкономить на транспортных расходах, вдоль всего участка железной дороги были организованы кирпичные производства. Для обжига требовалась древесина, и под топор шли целые леса; на обезлесенных участках потом выросли даже новые деревни, например, Лаушгрюн – самое молодое поселение Фогтланда. Всего на строительство Гёльцштальского виадука пошло более 26 миллионов кирпичей (их точное число – 26 021 000 штук). Рабочие укладывали в день до 150 тысяч кирпичей – по 1600 на одного каменщика! Для тех частей конструкции, которым предстояло испытывать наибольшее давление, – то есть столбы первого уровня и арки верхнего, четвертого, яруса – Шуберт использовал песчаник и гранит.
Первый камень в основание виадука был положен 3l мая 1846 г., однако вскоре из-за технических и финансовых трудностей стройка остановилась. Обнаружилось, что грунт в средней части долины Гёльцшталь недостаточно надежен, чтобы удержать массивные опоры моста. Компания железной дороги обанкротилась и была вынуждена продать проект саксонскому правительству. Андреас Шуберт уступил место главного инженера Роберту Вильке (1804–1889).
Талантливый инженер, Вильке повторно сделал все расчеты и внес ряд изменений в проект, добавив к нему, в частности, две дополнительные арки. Работы возобновились в 1847 г. Ежедневно здесь под надзором инженера Фердинанда Доста работало до 1700 каменщиков и подсобных рабочих, среди которых были и 13-летние подростки. Между тем условия работы были чрезвычайно трудны, и даже опасны: за все время строительства произошло 1302 несчастных случая, из них более тридцати – со смертельным исходом.
В сентябре 1850 г. был положен последний камень Гёльцштальского моста. Движение на участке было торжественно открыто 15 июля 1851 г. в присутствии саксонского короля Фридриха-Августа II, который самолично укрепил на верхнем ярусе моста мемориальные доски с именами строителей этого выдающегося сооружения – инженеров Роберта Вильке и Фердинанда Доста. Автор проекта виадука, профессор Андреас Шуберт, не был приглашен на торжества из-за своих политических взглядов; справедливость восторжествовала лишь 150 лет спустя. В 1958 г., в день рождения Андреаса Шуберта, на мосту была установлена юбилейная мемориальная доска с его именем.
В 1851 г. модель Гёльцштальского виадука демонстрировалась на первой Всемирной выставке в Лондоне. В то время это был самый высокий железнодорожный мост в мире. В наши дни он сохраняет за собой звание самого большого в мире кирпичного моста. Его высота составляет 78 м, протяженность – 574 м. Характерный кружевной силуэт виадука образуют 80 кирпичных арок, расположенных в четыре яруса. Максимальная ширина арочного пролета составляет 30,9 м. Помимо кирпича, на строительство виадука пошло 17 089 кубометров песка, 135 676 кубометров камня и 23 000 бревен. Стоимость строительства составила 2,2 миллиона талеров, или 6,6 миллионов золотых марок.
Первоначально через виадук проходили 4 поезда в сутки, но в последующие годы количество составов возросло до 200. Однако оказалось, что мост прекрасно справляется с такой нагрузкой, причем никакие ограничения по скорости движения или грузоподъемности поездов не требуются. Первые ремонтные работы здесь были проведены уже во времена Веймарской республики, 80 лет спустя после окончания строительства. Это – лишнее доказательство долговечности конструкции и превосходного мастерства строителей, фактически вручную возводивших это гигантское сооружение.
Виадук благополучно пережил годы войны и по-прежнему служит украшением Гёльцштальской долины. Он давно вошел в местный фольклор, о нем рассказывают легенды и слагают целые поэмы. А первым фольклорным произведением, посвященным Гёльцштальскому мосту, стала песня, сложенная рабочими-строителями виадука, в которой он называется восьмым чудом света.
В начале ХХ столетия Сен-Готардский туннель занимал четвертую строчку в списке двенадцати величайших технических достижений современности – после Суэцкого канала, Эйфелевой башни и Ферт-оф-Фортского моста. Однако в 1906 г. его славу затмил Симплонский туннель, а затем на смену ему пришел огромный Сен-Готардский базовый туннель. Но слава первого чемпиона непреходяща – какие бы рекорды ни ставились впоследствии, о нем будут помнить всегда.
Идея постройки железной дороги через Альпы родилась еще в 1847 г. Ее потенциальное значение представлялось несомненным: дорога, проложенная через перевал Сен-Готард, по кратчайшему пути соединила бы север и юг Европы. И в 1852 г. инженер Готлиб Коллер, руководитель швейцарского железнодорожного бюро, представил на рассмотрение правительства первый проект железнодорожной линии через Сен-Готард.
19 августа 1853 г. был образован комитет Готардской железной дороги, в который вошли представители девяти швейцарских кантонов. Проблем перед ним лежала уйма: требовалось согласовать многочисленные политические, экономические и организационные вопросы, провести исследование будущей трассы, принять множество ответственных технических решений. Препятствия возникали порой самые неожиданные: например, тогдашнее швейцарское законодательство запрещало федеральному правительству выдавать концессии на постройку железных дорог, оставляя это на усмотрение кантонов, входивших в состав Швейцарской Конфедерации. Следовательно, требовалось согласовывать все вопросы с властями каждого из кантонов, а на это уходило масса сил и времени!
Проект железной дороги разрабатывал Готлиб Коллер. В 1861 г. инженер Ветли из Цюриха за пять месяцев провел съемку будущей трассы – замечательную по точности измерения. Даже с сегодняшней точки зрения она может быть оценена на «отлично». Намеченная трасса протяженностью 160 км изобиловала крутыми поворотами, большими перепадами высот. На северном участке дороги, от Эрствельда до Гёшенена, дорога должна была подняться на высоту 630 м, на южном участке, от Айроло до Бьяски, – опуститься на 800 м. Задача швейцарских строителей отчасти облегчалась тем, что в Европе уже имелся опыт прокладки высокогорных железных дорог – к тому времени были построены Земмерингская (1854) и Бреннерская (1867) дороги в Австрии, строилась линия Мон-Сени во Французских Альпах (1867–1871). Однако масштабы Готардской железной дороги были намного большими.
7 августа 1863 г. 15 швейцарских кантонов и 2 железнодорожных общества основали Большой комитет Готардской дороги. «Мотором», душой всего дела стал Альфред Эшер (1819–1882), банкир и миллионер, национальный советник и президент правительства кантона Цюрих, пожалуй, самая влиятельная фигура в тогдашней Швейцарии. Избранный президентом комитета, он горячо поддержал дерзкую идею инженеров Коллера и Ветли: построить на трассе дороги, под перевалом Сен-Готард, огромный туннель, равного которому еще не было в мире, туннель, вдвое превышающий по своему протяжению самый длинный железнодорожный туннель Америки! Эта идея многим казалась невыполнимой. Предлагались другие пути прокладки дороги через перевал. Но Эшер твердо стоял на своем: надо строить туннель!
Стоимость проекта по тем временам была астрономической: 187 миллионов швейцарских франков. Но не одной же Швейцарии, в конце концов, была нужна эта железная дорога! Правительства Италии и Германии проявляли к проекту не меньший интерес: железнодорожная линия через Швейцарские Альпы должна была стать одной из главных европейских магистралей, соединяющей Север и Юг, и это дело сулило хорошие прибыли. События 1866–1868 гг. – политические беспорядки и войны в Европе – на время оттеснили проект Готардской дороги на задний план, но уже в 1869 г. заинтересованные стороны вернулись к этой теме.
В сентябре 1869 г. Италия, Германия и Швейцария подписали в Берне трехстороннее соглашение о постройке железной дороги через Сен-Готард. Стартовый капитал предприятия был определен в размере 85 миллионов швейцарских франков, из них 45 миллионов давала Италия, по 20 – Швейцария и Германия. Остальные средства надеялись получить путем продажи на рынке акций и облигаций. Кстати, известие о принятом решении вызвало во всем мире небывалый интерес: акции разлетались, как горячие пирожки, даже американские инвесторы охотно покупали ценные бумаги Готардской железной дороги.
Строительные работы начались 13 сентября 1872 г. В те времена, как известно, техника находилась на довольно примитивном уровне. Альфред Нобель еще не изобрел динамит, и для взрывных работ применялся обыкновенный черный порох. Кирка и лопата, носилки и тачка служили главными инструментами строителей. Буквально вручную они перемещали огромные массы земли и камня, прокладывали рельсы, возводили прочные мосты, кружевные виадуки, строили туннели… Всего на трассе было построено 95 мостов и 56 туннелей. На одном из участков пришлось сооружать четыре туннеля подряд: два обычных, прямолинейных, а два так называемых поворотных, в форме петли. Прокладка таких туннелей была вызвана необходимостью сократить крутизну подъема. Подобно тому, как ведущая на вершину горы шоссейная дорога прокладывается спиралью и петлями, точно так же должна быть проведена и железная дорога. Но здесь ее проложили… под землей, в туннелях, винтообразно поднимающихся в гору! В первом туннеле-петле протяженностью около 1,5 км путь поднимается на 35 м, а во втором, чуть более длинном – на 36 м. При этом наклон обоих туннелей практически одинаков.
Но, конечно, главной задачей строителей стало сооружение гигантского Сен-Готардского туннеля – «Великого туннеля», как его тогда называли. Подряд на его строительство взяла женевская фирма «Entreprise du Grand Tunnel du Gothard», во главе которой стоял опытный инженер Луи Фавр. Альфред Эшер лично продиктовал ему условия контракта: срок – 8 лет, и ни днем больше!
Проходка велась сразу с двух встречных направлений – с севера, из Гёшенена, и с юга, из Айроло. Уже в самом начале строители столкнулись с невероятными трудностями: горные породы оказались весьма нестабильными, то и дело проходчики натыкались на водоносные слои, и потоки воды заливали ствол туннеля…
Неспециалисты часто удивляются тому, как, несмотря на то, что штольни прокладываются с двух противоположных сторон, они с такой уверенностью идут навстречу друг другу. Между тем это осуществляется очень просто – путем точной землемерной съемки. Вся гора и ее окрестности наносятся на карту, которая с максимальной точностью отражает высоту отдельных точек местности. На этой карте обозначается путь туннеля, а во время работ заранее установленное направление контролируется путем точных измерений. Такой прием делает возможным с полной уверенностью строить не только прямые, но и тянущиеся на многие километры наклонные, петлевые и зигзагообразные туннели. Именно в этом состоит заслуга инженера Ветли, прокладывавшего трассу Готардской дороги: его измерения оказались чрезвычайно точны!
После того как точно установлено направление туннеля и подготовлен весь строительный аппарат, начинается прорытие направляющей штольни, представляющей собой подземный ход таких размеров, что одновременно в нем могут уместиться лишь несколько рабочих. Это – самый опасный участок. Забойщики в любой момент могут оказаться под завалом или в потоке внезапно хлынувшей воды. Продвижение штольни вперед идет непрерывно. В то же время в пройденной части производятся работы по расширению штольни до предусмотренных проектом размеров, прокладке временных путей и креплению стен и сводов.
Для разрушения горной породы рабочие, строившие Сен-Готардский туннель, имели в своем распоряжении лишь кирки, зубила и пороховые заряды. Черный порох обладал относительно слабой разрывной силой, и при штольне с поперечным сечением 2,5×3 м для закладки зарядов требовалось пробить от 70 до 80 скважин. Эффект от этого был небольшой, и рабочие, набранные на стройку со всех концов Европы – 5472 человека, – буквально пробивали брешь в горе своими телами. «Эти штольни были похожи на раны, черные, страшные раны, все время извергавшие гной и поглощавшие свежую кровь… Тропическая жара, темнота, пороховая гарь, вода, сочившаяся всюду, воздух, отравленный вонью, – вот он, климат Готарда», – так описывал современник строительство Готардского туннеля.
Первоначально работа велась в три смены. По мере продвижения температура в штольне росла. Вскоре она достигла 33 °C. Работать становилось невозможно – жара, плохая вентиляция, постоянно стоявшая в воздухе каменная пыль превращали пребывание под землей в сущий ад. Срок работы одной смены пришлось сокращать до 5 часов. Вдобавок администрация не побеспокоилась о нормальных санитарных условиях для рабочих. Начали распространяться холера, тиф, туберкулез, многие умирали от паразитов, подобных ленточной глисте. Врачи приписывали повышенную смертность вредным условиям подземной работы вообще, однако было ясно, что и преступная беспечность администрации сыграла здесь немалую (если не главную) роль.
В конце июля 1875 г. в Гёшенене вспыхнули рабочие беспорядки. Проходчики забастовали. Полиция открыла стрельбу, было убито 4 человека, многие тяжело ранены. Это событие всколыхнуло всю Европу. Власти вынуждены были вплотную заняться проблемой санитарного обеспечения стройки, однако в итоге все ушло в песок: одна высокая комиссия сменяла другую, но до окончания строительства в положении рабочих так ничего и не изменилось.
177 человеческих жизней – такова была цена самого большого туннеля в мире. Сегодня у станции Айроло сооружен мемориал, где покоится прах строителей Сен-Готардского туннеля. Большинство из были них итальянцами, но на могильных плитах высечены и имена немцев, французов, венгров, украинцев, хорватов…
В 1876 г., когда до окончания строительства было еще далеко, случился новый скандал: выяснилось, что в итоге стоимость проекта превысит запланированную на 100 миллионов швейцарских франков! Встал вопрос о целесообразности продолжения строительства. Большой комитет лихорадочно искал пути выхода из тупика. В итоге было решено отказаться от первоначально запланированных двух стволов туннеля, и ограничиться одним стволом. Это потребовало пересмотра проекта, однако в итоге кризис был преодолен.
19 июля 1879 г. прямо на месте работ скончался Луи Фавр, руководитель компании «Entreprise du Grand Tunnel du Gothard», строившей туннель. Современники отзывались о нем как о необыкновенно одаренном инженере, яркой личности и просто симпатичном человеке. Он не дожил 223 дня до того момента, когда перемычка между двумя идущими навстречу друг другу партиями наконец была пробита, и проходчики с обеих сторон туннеля кинулись радостно обнимать друг друга…
Воскресенье 29 февраля 1880 г. стало, пожалуй, самым памятным днем в жизни участников строительства: проходка самого длинного туннеля в мире завершилась! Это событие освещалось прессой всех стран Европы. Однако работы по прокладке путей, оборудованию туннеля и подходов к нему заняли еще два года, и только 1 июня 1882 г. Сен-Готардский туннель был открыт для движения поездов.
Постройка Сен-Готардского туннеля стала одним из главных технических подвигов XIX столетия. Общие издержки строительства составили 227 миллионов швейцарских франков, было затрачено 18,4 млн человеко-дней. Проложенный на глубине 1705 м, при протяженности 14 900 м, Сен-Готардский туннель на протяжении четверти века оставался самым длинным туннелем в мире. Он сделал возможным круглогодичное железнодорожное сообщение с северными районами Италии, и прежде всего с популярными курортами на озере Лаго-Маджоре.
После Первой мировой войны вся линия Готардской дороги была электрифицирована, что позволило пропускать через нее тяжело груженные поезда и увеличить скорость движения. В период между двумя мировыми войнами Сен-Готардский туннель являлся наиболее интенсивно используемым «мостом» между Севером и Югом Европы. На этот период приходится пик перевозок через него как по тоннажу, так и по количеству пассажиров.
Сен-Готардский туннель до сих пор находится в превосходном состоянии и продолжает эффективно использоваться. Однако с 1999 г. через Готардский перевал началось сооружение Нового железнодорожного альпийского туннеля (NEAT). По проекту NEAT должен был состоять из двух частей – туннеля в Летшберге (длина – 34 км) и нового Сен-Готардского базового туннеля (57,072 км), который должен был стать самым протяженным железнодорожным туннелем в мире. Стройка длилась 12 лет и закончилась в 2011 г.
Обычно туннели в горах прокладывают на некоторой высоте, там, где гора поуже. Однако Новый альпийский туннель прорезал горные кряжи почти у основания, на высоте 500 метров над уровнем моря. Это позволило снизить крутизну подъема и использовать более длинные и тяжелые составы грузоподъемностью до 4000 тонн.
Тоннель будет обеспечивать железнодорожное сообщение через Альпы и уменьшит время путешествия из Цюриха в Милан. Открытие движения по тоннелю планируется на 2017 год.
Не секрет, что строительство железных дорог в XIX столетии оказало глубокое влияние на социальное и экономическое развитие всех без исключения стран мира. Железные дороги прокладывались через ландшафты любой сложности: леса и болота, пустыни и озерные пространства. Но наибольшей трудностью отличалось строительство горных железных дорог. Узкоколейная Дарджилинг-Гималайская железная дорога в Индии – первый и наиболее выдающийся пример горной пассажирской железной дороги. Открытая в 1881 г., она воплотила в себе смелые и чрезвычайно изобретательные технические решения.
Все началось в 1878 г. Энергичный и предприимчивый мистер Франклин Престедж в ту пору служил агентом Восточно-Бенгальской железной дороги. Мысль о том, чтобы проложить рельсовый путь в Дарджилинг – высокогорный курорт на северо-западе Бенгалии, уже давно не давала ему покоя, но руководство компании в ту пору не имело никаких планов на этот счет. Горы считались недоступными для железнодорожного строительства, и уважающая себя корпорация не могла идти на подобную авантюру. Престедж, однако, решил действовать на свой страх и риск.
В 1878 г. Престедж представил детальный проект высокогорной железной дороги правительству Бенгалии. Вице-губернатор сэр Эшли Иден санкционировал проект, и 8 апреля 1879 г. был подписан контракт, согласно которому Престеджу отводилась земля для строительства железной дороги с шириной колеи 2 фута (60,96 см) и предоставлялось право беспошлинного пользования существующими дорогами для гужевого транспорта.
Для строительства дороги Престедж создал «Дарджилингскую компанию парового трамвая». 15 сентября 1881 г. название компании было изменено: она стала именоваться «Компания Дарджилинг-Гималайской железной дороги».
Задача перед компанией стояла очень непростая: требовалось проложить одноколейный путь от города Силигури, находящегося на высоте 500 футов (152 м) над уровнем моря, до расположенного в горах на расстоянии 50 миль (92,6 км) Дарджилинга (6850 футов над уровнем моря), на пути к которому железная дорога поднимается до высоты 7407 футов (2257 м). Сравнительно небольшая протяженность линии при небывало крутом подъеме – эта коллизия ставила множество задач, казавшихся неразрешимыми. Надо сказать, что при решении этих задач строители дороги проявили удивительную изобретательность.
Решение ключевой проблемы история приписывает жене одного из инженеров, строивших железную дорогу. Желая помочь своему мужу, на протяжении многих дней вместе с коллегами ломавшему голову над тем, как преодолеть крутой подъем, на который не в силах вползти ни один локомотив в мире, она спросила: «Но если вы не можете идти вперед, то почему бы вам не пойти в обратном направлении?». Эврика! И строители дороги решили «пойти в обратном направлении?» проложить путь зигзагами, когда поезд полого поднимается вверх до определенной точки, затем разворачивается, снова полого идет вверх, но уже на несколько метров выше, затем снова разворачивается и опять ползет вверх и так далее, пока высота не будет преодолена. Кроме этого маршрут включает в себя спиральные подъемы, когда поезд описывает полный круг, чтобы закончить его в той же самой точке, но приблизительно на 20 футов выше. В самой верхней точке горного хребта дорога делает эффектную «петлю Батасия», откуда открывается панорама Дарджилинга и горы Канченджонга – третьей по высоте горы в мире.
23 августа 1880 г. открылось движение на участке Силигури – Курсеонг (протяженностью 31 миля), 2 февраля 1881 г. – на участке Курсеонг – Сонада (10 миль), а 4 июля 1881 г. был завершен последний, самый высокогорный участок Сонада – Дарджилинг (9 миль). С открытием Дарджилинг-Гималайской железной дороги время путешествия от Калькутты до Дарджилинга сократилось с 5–6 дней до 24 часов.
Для необычной железной дороги требовались и необычные локомотивы. После нескольких лет экспериментов был принят проект шотландской фирмы «Шарп Стюарт». В 1889–1929 гг. «Компания Дарджилинг-Гималайской железной дороги» приобрела 33 паровоза этого типа и еще 3 построила в своих собственных мастерских. Эти локомотивы – крошечные, с четырьмя колесами – до сих пор находятся в эксплуатации.
Первые паровозы появились на Дарджилингской дороге уже во время ее строительства. На последнем этапе стройки они подвозили строительные материалы на верхний участок пути. Затем эти мини-паровозики стали таскать пассажирские вагоны – четырехколесные, с крышами из холста и деревянными скамьями. Все первые транспортные средства импортировались из Англии, и только с открытием собственного вагоноремонтного завода «Компании Дарджилинг-Гималайской железной дороги» в городке Тиндхарья стали формироваться составы из вагонов 1, 2 и 3-го класса. Несмотря на свою «классность» эти вагончики, влекомые мини-паровозом, получили название «Игрушечный поезд». Сегодня поездка на нем – излюбленный аттракцион для многочисленных туристов, желающих воочию увидеть это чудо техники XIX в. и получить изрядную порцию адреналина.
Дарджилингская дорога сегодня берет свое начало в Нью-Джапайгури, в трех милях от Силигури. Путь в 51 милю «Игрушечный поезд» преодолевает за 8 часов.
Поезд традиционно отправляется из Нью-Джапайгури в 9 часов утра. Сначала узкоколейка тянется параллельно «большой» железной дороге через Силигури – крупный экономический центр штата Западная Бенгалия. За городом рельсовый путь пересекает реку Маханди по мосту длиной 213 метров, хотя русло реки по большей части сухое – только в период дождей его заполняют потоки воды. Вокруг – открытая местность, кое-где встречаются первые плантации чая. Одно время отсюда от Дарджилингской железной дороги ответвлялись пути на юг в Кишангундж (теперь заменен стандартной колеей) и на северо-восток, в живописную долину Тееста. К сожалению, эту последнюю линию смыло муссоном в 1950 г., и она так и не была восстановлена.
Впереди – предгорья Гималаев, окутанные таинственным голубым туманом. Первая остановка – станция Сукна, где паровозик долго «пьет», прежде чем начать набор высоты.
Продираясь через лес, «Игрушечный поезд» поднимается на горный хребет Сингалела – отрог великой Канченджонги. На протяжении всего своего пути линия, зигзагообразно извиваясь, не менее ста раз пересекает грунтовую дорогу, ведущую в Дарджилинг. Через 8 миль за станцией Сукна – чтобы преодолеть их, паровозику потребовался почти час – «Игрушечный поезд» минует место, где когда-то находился первый поворот «большого зигзага». Этот участок был подвержен размывам, и в 1991 г. его спрямили.
Станция Рангтонг расположена на высоте 1400 футов (426 метров) над уровнем моря. Пока паровоз «заправляется» водой, пассажиры «Игрушечного поезда» любуются живописными лесом Тераи, простирающимся внизу. Паровоз дает свисток и трогается. Поезд довольно резво бежит через густой лес, но скоро замедляет ход: впереди – первый поворот. Осторожно развернувшись, поезд карабкается через джунгли по склону горы в обратном направлении. Снова разворот – подъем, разворот – подъем… Пассажиры утешают себя тем, что до Второй мировой войны здесь существовал еще более крутой и сложный цикл, спрямленный для того, чтобы можно было пропускать тяжелогруженые поезда.
«Игрушечный поезд» в очередной раз пересекает грунтовую дорогу – как раз в том месте, где некогда находился постоялый двор, где давали отдохнуть измученным подъемом лошадям. Виток вокруг горы – и справа открывается живописнейшая панорама долины Маханди. Однако долго любоваться этим видом не приходится: поезд делает очередной разворот. На склоне горы появляется большое здание – это вагоноремонтные мастерские «Компании Дарджилинг-Гималайской железной дороги» в Тиндхарье. Здесь, на высоте 2822 футов (860 метров), – очередная остановка.
«Игрушечный поезд» карабкается все выше и выше. Визжат колеса на разворотах, под рельсами разверзаются настоящие бездны, у пассажиров захватывает дух: вагончики вот-вот покатятся вниз! Неудивительно, что этот участок пути носит название «место мучений».
Разъезд Гайябари находится на высоте 3400 футов (1036 метров). Уставшие от ярких впечатлений пассажиры терпеливо ждут, когда станцию пройдет встречный поезд из Дарджилинга. Компанию им составляют многочисленные обезьяны, которые хорошо знают расписание обоих поездов и собираются здесь, выпрашивая подачки. От Гайябари хорошо виден большой шрам на склоне горы, который носит название «Пагла Дхора» – «Безумный Поток». В сезон муссонов здесь в месяц выпадает более 700 миллиметров осадков, и неудивительно, что наполненный водой «Безумный Поток» уничтожает железнодорожный путь во многих местах, прерывая связь с Дарджилингом на несколько дней.
Поезд поднимается вокруг горы по спирали. С левой стороны открываются захватывающие перспективы. В ясную погоду отсюда видна вся равнина Западной Бенгалии, включая расположенный далеко внизу Силигури, который мы оставили всего четыре часа назад. Температура воздуха заметно меняется, становится холоднее: поезд прибывает в Курсеонг, расположенный на высоте 4864 футов (1482,5 метров).
Станция Курсеонг одновременно служит местом очередного разворота. С давних времен склоны Курсеонгской долины используются для культивирования чая. Здесь производится один из самых известных сортов дарджилингского чая – «Надежда Маргарет».
Две следующие остановки – Тунг и Сонада, где сохранилось здание станции, относящееся к первым годам строительства Дарджилингской железной дороги (нач. 1880-х гг.). Местные дети некоторое время преследуют поезд и, подпрыгивая, висят на буферах – развлечение опасное, но поезд ползет здесь довольно медленно, так как впереди – самая высокая точка маршрута, станция Гхум – 7407 футов (2257,6 метров) над уровнем моря. Гхум является второй самой высокогорной железнодорожной станцией в мире после Куско в Андах (Перу).
Поездная бригада проверяет тормоза у вагонов: впереди – крутой спуск к Дарджилингу. За Гхумом «Игрушечный поезд» в очередной раз пересекает грунтовую дорогу и некоторое время движется по небольшому горному хребту, чтобы достичь наиболее захватывающего места на линии – «петли Батасия». В ясную погоду отсюда хорошо виден массив Канченджонги. Здесь рельсовый путь делает захватывающий дух разворот и начинает спускаться вниз.
На станции Батасия паровоз «пьет» воду в последний раз: предстоит последний бросок к Дарджилингу. Поезд снова начинает выписывать кренделя, музыкально визжа на поворотах, но это последние испытания для путешественников по этой самой странной в мире железной дороге: впереди появляются огни Дарджилинга – на высокогорье темнеет быстро. И вечером, за ужином, пассажиры уже не так эмоционально воспринимают ощущения, испытанные ими во время удивительной поездки по самой известной в мире высокогорной железной дороге…
В 1999 г. Дарджилинг-Гималайская железная дорога включена в перечень памятников, имеющих всемирное культурно-историческое значение, – в Список всемирного наследия ЮНЕСКО.
В 1890 г. в устье реки Форт, впадающей в залив Ферт-оф-Форт, в 14 км от столицы Шотландии Эдинбурга, был сооружен беспримерный по размерам и сложности конструкции мост, через который пролегли две колеи Северо-Британской железной дороги. На долгие годы он стал настоящим чудом техники.
В 1883–1890 гг. по проекту инженеров Джона Фоулера (1817–1898) и Бенджамена Бейкера (1840–1907) у местечка Куинсферри («Паром королевы»), где еще в давние времена была налажена переправа, был сооружен двухпролетный мост консольно-арочного типа.
Первоначальный проект моста был разработан Томасом Бучем еще в 1873 г., и для его постройки уже начали свозить камень, однако в 1879 г. от этого проекта отказались. Работы возобновились в 1883 г. и продолжались семь лет. На сооружение моста было затрачено приблизительно 15 миллионов долларов (в ценах 1890 года), 55 тыс. тонн стали, 18 тыс. кубометров гранита, 8 миллионов заклепок и, увы, 57 человеческих жизней.
На протяжении многих месяцев две бригады строителей, каждая со своего берега, возводили конструкции моста. Церемония открытия была назначена на 4 марта 1890 г. – в этот день обе секции гигантского сооружения должны были сойтись над центром залива. На торжества по случаю завершения строительства собрались толпы народа. Приехали члены правительства, иностранные послы и наследник английского престола – принц Уэльский. Тысячи лодок и катеров заполонили залив Ферт-оф-Форт. И… в решающую минуту секции соединить не удалось – между ними обнаружился буквально дюймовый зазор!
Шок был просто колоссальным. Высокопоставленные чиновники были вне себя, инженеры суетились вокруг злосчастного стыка, рабочие, потея, изо всех сил пытались исправить огрех. Чтобы стянуть конструкции, были использованы буксирные катера, подъемные краны, лебедки, но ведь многотонную стальную конструкцию не растянешь в длину с помощью троса! Авторы проекта в отчаянии проверяли расчеты: в теории все было правильно, но в реальности что-то не сходилось. И тут произошло маленькое техническое чудо. Пока строители напряженно пытались выйти из положения, низко нависавшие тучи разошлись, выглянуло солнце, и его жаркие лучи упали на холодный металл моста. Как известно любое вещество при нагревании расширяется – и спустя какое-то время от злосчастного зазора не осталось и следа!
Рабочие поспешно принялись вбивать заклепки и закручивать болты. Последнюю заклепку под гром оваций, смешанных с большим чувством облегчения, вколотил сам принц Уэльский (в будущем король Эдуард VII). Затем ее позолотили и выгравировали на ней памятную надпись.
Для конца XIX столетия Фортский мост являлся одним из чудес техники. В течение последующих 28 лет он удерживал мировой рекорд длины (длина каждого из двух его центральных пролетов – 523 м), и до сих пор он остается самым длинным консольным мостом в Европе. Его протяженность составляет около 1626 м, а вместе с подступами – свыше 2,5 км. Даже во время прилива самая высокая точка моста отстоит от воды на 46 метров. Его фермы, каждая высотой 104 м, похожи на три пары Эйфелевых башен. Мост этот имеет очень массивную конструкцию, так как давление ветра для него опаснее, чем тяжесть проходящих по нему поездов.
Прошло полвека, и в 1964 г. новый мост, предназначенный для автотранспорта, был открыт для движения немногим меньше чем за километр от железнодорожного гиганта. С высокого берега залива хорошо виден его плавный изгиб. Мост несут две башни, возвышающиеся над уровнем воды на 152 метра. Находящийся между ними центральный пролет протянулся на целый километр. Этот мост– один из самых протяженных в Европе. Длина только той его части, что находится над водой, 1880 метров. В сильный ветер мост раскачивается, и его закрывают для движения.
Оба моста через залив Форт по-своему красивы. Их эстетическое решение отвечало уровню технических знаний и возможностей каждой из эпох. Железнодорожный мост с его огромными, сложного рисунка фермами, соответствовал эстетическим канонам периода металлических конструкций. Это как бы шотландский эквивалент Эйфелевой башни, современником которой мост является. Новый мост, с его гладкими, лаконичными формами – детище эпохи стали и бетона. Не случайно оба они прочно вошли в число достопримечательностей Эдинбурга.
Из всех европейских стран особенно изобилует туннелями Швейцария. Это объясняется горным характером страны и развитой железнодорожной сетью. Именно в Швейцарии были построены туннели-рекордсмены, оставившие далеко позади все подобные сооружения в мире – Сен-Готардский, Летшбергский, Монбланский и другие. А настоящим чемпионом среди туннелей вот уже долгие годы остается знаменитый Симплонский туннель. Построенный в 1898–1905 гг., он до сих пор сохраняет за собой звание самого протяженного «сухопутного» железнодорожного туннеля в мире (без учета тех туннелей, что проложены под морским дном).
Дорогу, проходящую через Симплонский перевал (2005 м над уровнем моря), построил в 1800–1808 гг. император Наполеон Бонапарт. По его замыслу, она должна была служить для быстрой переброски войск из Франции в Италию. Сегодня здесь проходит вполне современное шоссе, по которому движется поток автомашин. Однако альпийские виды, распахивающиеся с вершины Симплонского перевала, остались такими же впечатляющими, как и во времена Наполеона. И путешественнику, любующемуся этим захватывающим пейзажем, вряд ли даже придет в голову, что в эту минуту прямо под ним, на глубине более двух километров, во мраке, рассекаемом огнями локомотива, несется железнодорожный состав…
Симплонский туннель пролег буквально через сердце горного массива, на глубине 2135 метров. Уже одно это обстоятельство способно вызвать к нему почтительное уважение. Протяженность туннеля составляет без малого 20 км (19 800 м) – этот рекорд до сих пор не удалось превзойти никому. В северной своей части туннель расположен на высоте 685 м над уровнем моря, к середине высота его поднимается до 704 м, а к югу он снова опускается, так что южный конец туннеля лежит уже на высоте 633 м над уровнем моря. Регулярное сообщение через Симплонский туннель открылось 25 января 1906 г. Первоначально он был однопутным, а в 1922 г. была завершена прокладка второго пути.
Пассажиры поездов, идущих через Симплонский туннель по маршруту Женева – Генуя, попадают в подземное царство буквально сразу после отправления со станции Бриг. Этим путем следовал и знаменитый Восточный экспресс, открывший новую эру в европейском железнодорожном сообщении. Он соединял Лондон и Париж со Стамбулом. К моменту выхода в 1933 г. романа Агаты Кристи «Убийство в Восточном экспрессе» поезд уже стал называться Симплон-Восточный экспресс: после окончания Первой мировой войны он, ради экономии времени, стал ходить через Симплонский туннель, Милан, Триест и Загреб, а затем, в Белграде, выходил на прежний маршрут.
Когда проектировалась железная дорога через Симплонский перевал, ни у кого не было ни малейших сомнений в том, что постройка туннеля станет большим преимуществом. Всех волновал другой вопрос: как это сделать? Ведь туннель предстояло прокладывать через горный кряж, на очень большой глубине и на очень большую длину. Как в таких условиях обеспечивать вентиляцию штолен? Что делать, если рабочие столкнутся с непредвиденными трудностями – водоносными слоями, рыхлой горной породой? Никто не мог сказать заранее, что ждет строителей на глубине двух километров под землей: сколько-нибудь надежные средства для исследования структуры горных массивов попросту отсутствовали.
Швейцарские инженеры были очень осторожны. Они хотели построить туннель, но они не хотели браться за заведомо невыполнимую задачу. Поэтому они обратились за консультацией к ведущим специалистам Италии, Австрии и Англии. Лучшие умы того времени, взвесив все «за» и «против», заключили: проект может быть выполнен, однако придется преодолеть немалые трудности. По счастью, к тому времени в распоряжении строителей уже имелся динамит. Это существенно облегчало взрывные работы: динамитные заряды обладали значительно большей силой, чем пороховые, а для того чтобы их заложить, требовалось бурить всего от 9 до 12 скважин, что, разумеется, в значительной степени ускоряло проходку. Кроме того, в постройке туннеля использовались гидравлические буры. Они позволяли втрое увеличивать скорость проходки и вдобавок практически не создавали пыли.
На начальном этапе работ строительство возглавлял немецкий инженер Альфред Брандт (1846–1899). Проходка, как обычно, велась двумя партиями, шедшими навстречу друг другу. В колоссальной толще скалы предстояло пробить два параллельных туннеля, лежащих друг от друга на расстоянии 18 м и через каждые 200 м соединяющихся проходами. Один туннель служил для прокладки рельсового пути; второй играл роль аварийно-вспомогательного.
Руководители стройки самым тщательным образом изучили негативный опыт сооружения других больших туннелей, в частности Сен-Готардского, и сделали из него правильные выводы. Прямо у выходов из штолен были устроены бытовки, где выходящие из подземелья усталые люди могли сразу принять душ и переодеться в сухую одежду, а мокрую отправить в сушилку. В обоих городках проходчиков были развернуты госпитали, готовые в любую минуту оказать немедленную помощь пострадавшим. Во многом благодаря этому за все время строительства не было зафиксировано ни одного случая смерти от болезни, да и количество больных было несравнимо меньше, чем при постройке Сен-Готардского туннеля.
Однако если жили строители Симплонского туннеля довольно сносно, то работать им пришлось в гораздо более трудных условиях, чем строителям туннеля под Сен-Готардом. Уже в сентябре 1901 г., пройдя около двух с половиной миль, проходчики, шедшие с северной, швейцарской, стороны, остановились перед неожиданным препятствием: это была… большая подземная река! Стройка замерла на полгода; за все это время было пройдено всего 46 метров. Инженеры ломали головы над тем, как преодолеть возникшую трудность. В конце концов было решено изменить траекторию прокладки, однако для этого пришлось срочно вносить изменения и в сам проект.
Скальный массив, как и ожидалось, оказался сложенным из пород различной плотности. В какой-то момент все дело повисло на волоске: каменная масса грозила неминуемо обрушиться на проходчиков. Не помогало ничего. Потолок и стены штольни укрепляли толстыми, в 20 дюймов толщиной, сосновыми брусьями; под тяжестью оседающей скалы они в считанные минуты превращались в щепки. Брусья пытались заменить стальными балками. Но даже они не выдерживали чудовищного давления и гнулись. Казалось, ничто не может противостоять натиску скалы. Но за те короткие мгновения, пока стальные и деревянные опоры удерживали на себе тяжесть каменной громады, рабочие успевали заливать промежутки между ними бетоном. По счастью, зона неустойчивых пород тянулась только на расстоянии 45 м. Однако метры эти стали поистине золотыми: стоимость проходки каждого составила почти 1000 фунтов стерлингов. Весь этот участок, помимо бетона, пришлось укреплять массивными гранитными блоками толщиной 2,5 м.
Пройдя приблизительно половину пути, строители наткнулись на новое препятствие. Неожиданно резко начала повышаться температура в туннеле. Стенки штольни становились нестерпимо горячими, к ним невозможно было прикоснуться рукой. В отдельных местах температура достигала 72 °C.
В чем же дело? Оказывается, на большой (более 2 км) глубине за счет повышенного содержания радиоактивных веществ (прежде всего радия) горные породы в Симплонском туннеле имеют температуру 53 °C. Температура воздуха в средней части туннеля составляет 56 °C. Сегодня пассажиры проносящихся через туннель поездов этого практически не замечают, но во время строительства это очень затрудняло производство работ.
Горячая вода просачивалась сквозь стены штольни, заливала пол. Проходчики работали по колено в воде, температура которой достигала 50 °C. Воду выкачивали насосами, но меньше ее не становилось. Единственный способ, позволяющий хоть как-то облегчить условия работы, состоял в том, что в скальные трещины под большим давлением закачивали холодную воду. Смешиваясь с горячей, она охлаждала ее до сносной температуры, при которой проходчики хотя бы могли работать.
Было решено вести галерею выше, чтобы уйти из опасной зоны. Однако когда прошли 210 м, на проходчиков неожиданно хлынули потоки горячей воды. Они залили рабочий участок, погибло более двадцати человек. Работу немедленно прекратили. Понадобилось много усилий, чтобы отвести поток в сторону и освободить штольни от воды. Во избежание новых несчастий было решено отвести линию туннеля на далекое расстояние от места обвала. Впрочем, еще и теперь в Симплонский туннель время от времени прорывается вода, которая отводится наружу через специально прорытый для этой цели ход.
Ненамного легче приходилось проходчикам, пробивавшимся с южной, «итальянской», стороны перевала. Здесь тоже много хлопот доставила горячая вода, прорывавшаяся в штольню. Одну из начатых галерей даже пришлось оставить и пробиваться в обход, оставляя горячие источники в тылу.
В 7 часов утра 24 февраля 1905 г. мощный взрыв динамитного заряда соединил обе галереи. Эта долгожданная встреча была омрачена печальным инцидентом: двое из гостей, пожелавших присутствовать при историческом моменте, отравились углекислым газом, просочившимся в штольню, и умерли еще до того, как их успели вынести на поверхность.
2 апреля 1905 г. Симплонский туннель был торжественно открыт в присутствии итальянского короля Виктора-Эммануила и президента Швейцарии. Высокие гости из Италии на специальном поезде были доставлены в середину туннеля. Навстречу им шел такой же поезд с представителями Швейцарии. Оба состава остановились на расстоянии 200 м от железных ворот, перегораживавших туннель, и последние метры высокие гости преодолели уже пешком. В урочный час ворота торжественно распахнулись, и все бросились обнимать друг друга…
1 июля 1867 г. на карте мира появилось новое государство (точнее, пока еще британский доминион) – Канадская Конфедерация. Оно объединило провинции Новая Шотландия, Нью-Брансуик, Квебек и Онтарио. В 1870 г. к конфедерации присоединилась провинция Манитоба. Власти самой западной провинции, Британской Колумбии, раздумывали: что лучше – присоединиться к Канаде или войти в состав США? В конце концов решение было принято в пользу Канады, но с одним условием: в обмен федеральное правительство принимало на себя обязательство в течение 10 лет построить трансконтинентальную железную дорогу, которая свяжет Британскую Колумбию с восточной Канадой. В свою очередь, восточным провинциям Новая Шотландия и Нью-Брансуик было обещано построить железную дорогу, чтобы соединить их с центральной частью Канады – провинциями Квебек и Онтарио. Таким образом, будущее страны теперь вплотную зависело от того, сумеет ли федеральное правительство выполнить взятые на себя обязательства. Железная дорога становилась инструментом большой политики: она должна была физически объединить Канаду и канадцев от побережья до побережья.
Кто возьмется за эту гигантскую задачу? Правительство консерваторов во главе с премьер-министром Джоном А. Макдональдом было готово вложить в дело 30 миллионов долларов и 50 миллионов акров земли. Освоить их вызвался Хью Аллан, крупный промышленник, судовладелец и, как тогда поговаривали, самый богатый человек в Канаде. Однако либеральная оппозиция вскоре дозналась, что союз Аллана с правительством консерваторов стал «браком по расчету»: взамен за предоставление концессии Аллан в ходе избирательной кампании 1872 г. сделал весьма и весьма значительные «подарки» некоторым влиятельным членам Консервативной партии – всего на сумму 360 тысяч долларов. Разразился страшный скандал, вошедший в историю под названием «Тихоокеанского скандала». Кабинету Макдональда пришлось уйти в отставку.
Пришедшие в 1873 г. к власти либералы во главе с Александром Маккензи осторожно относились к идее постройки трансконтинентальной железной дороги. Они полагали, для этого следует не привлекать частных подрядчиков, а принять программу общественных работ. Работы, начатые Алланом, сперва замедлились, а потом и вовсе остановились. До конца срока своего пребывания либеральное правительство построило лишь небольшие участки дороги в Онтарио и Манитобе. Консерваторы, победившие на очередных выборах в 1878 г., оказались в цейтноте: годы были потрачены впустую, 10-летний срок истекал, и власти Британской Колумбии, убедившись, что федеральное правительство неспособно построить трансконтинентальную железную дорогу в обещанные сроки, уже поглядывали в сторону США. Молодая страна, еще не успев сформироваться, грозила вот-вот развалиться на куски!
Правительство должно было действовать быстро. Премьер-министр Макдональд в самые короткие сроки заключил контракт с американским предпринимателем Эндрю Ондердонком, поручив ему прокладку железнодорожной линии от побережья Тихого океана на восток через территорию Британской Колумбии. Ондердонк был твердым поборником американской концепции: строить железные дороги так быстро и так дешево, насколько это возможно. Качество и безопасность при этом отходили на второй план. Но где взять рабочих, которые возьмутся за гроши свернуть горы – причем в буквальном смысле, ибо дорогу предстояло прокладывать через хребет Канадских Скалистых гор? Ондердонк уже знал ответ: да в Китае, конечно!
По его поручению десятки вербовщиков развернули пункты найма китайских рабочих на всем тихоокеанском побережье США и Канады. А 14 мая 1880 г. были уложены первые шпалы, и рельсовый путь двинулся на восток от побережья Тихого океана. 15 тысяч строителей, в том числе 9 тысяч китайских крестьян, нанятых в качестве чернорабочих, копали и подсыпали землю, укладывали шпалы, долбили киркой гранит… Ускорить прокладку помогала взрывчатка, однако Ондердонк решил сэкономить и здесь: вместо динамита он распорядился использовать более дешевый нитроглицерин. Это взрывчатое вещество, как известно, чрезвычайно нестабильно, заряд нитроглицерина может мгновенно сдетонировать от любого, даже самого незначительного удара или толчка. Другой опасностью были горные лавины, стремительно обрушивающиеся со склонов Скалистых гор. Если рабочий слышал грохот лавины, то это, как правило, означало, что спасаться уже поздно…
Никто до сих пор в точности не знает, сколько строителей погибло за те 7 лет, что ушли на прокладку 615 км железной дороги через Скалистые горы, от Порта-Муди до Орлиного перевала. Называют цифры в 700, 800, 900 человек. Большинство погибших составили китайцы. Погиб практически каждый десятый китайский рабочий – цифра просто катастрофическая!
В то время как рабочие Ондердонка пробивались через Скалистые горы с запада, премьер-министр Макдональд искал энергичного человека, который возьмется за прокладку восточного участка пути, через прерии Манитобы. Финансирование этого проекта взяла на себя группа канадских предпринимателей шотландского происхождения во главе с Дональдом А. Смитом, по иронии судьбы сыгравшим заметную роль в «Тихоокеанском скандале» 1872 г. и свержении правительства консерваторов. 21 октября 1880 г. был создан синдикат по постройке трансконтинентальной железной дороги, 16 февраля 1881 г. преобразованный в компанию Канадской Тихоокеанской железной дороги. Ее первым президентом стал Джордж Стивен.
Несмотря на то что компания с самого начала получила поддержку в деловых кругах Канады и США, очень многие с большим скепсисом относились к идее постройки первой в мире трансконтинентальной железной дороги и предрекали ей скорый крах. Джордж Стивен позже писал: «И мои друзья, и мои враги были едины во мнении, что все дело обернется нашим крушением». И на первых порах для этого имелись все основания. Первый – 1881 г. – сезон строительства дал плачевные результаты. Было проложено только 211 км колеи, а главный инженер компании Т.Л. Россер и общий руководитель работ А.Б. Стикни оказались втянуты в спекуляцию земельными участками и в итоге были уволены. Чтобы сдвинуть дело с мертвой точки, требовался энергичный, работоспособный лидер. И таким лидером стал молодой американский инженер Уильям Корнелиус ван Хорн, которого называли «восходящей звездой» железнодорожного строительства.
В то время ван Хорн работал на прокладке железной дороги в Милуоки. Чтобы заполучить его, руководство компании Канадской Тихоокеанской железной дороги предложило инженеру неслыханное по тем временам жалованье – 15 000 долларов в год. Это были такие огромные деньги, что две трети их бухгалтерам компании пришлось скрыто проводить по статье «затраты на строительство».
Ван Хорн занял должность генерального директора компании Канадской Тихоокеанской железной дороги. Он взял на себя честолюбивое обязательство проложить в течение сезона 1882 г. 800 км железнодорожной линии, однако в его планы вмешалась природа. Из-за сильного наводнения строительный сезон начался позже на несколько недель, но в итоге ван Хорну все же удалось построить в 1882 г. 673 км главной линии и 177 км ответвлений.
Самой трудной задачей стала прокладка пути через восточные хребты Канадских Скалистых гор. Партия инженера Сэндфорда Флеминга, проводившая предварительные изыскания, наметила трассу будущего пути через перевал Йеллоухед, однако оказалось, что железная дорога попросту не в состоянии преодолеть его. Пришлось срочно искать обходные пути. Эта суровая горная область в те времена была почти неисследованной, и инженерам Канадской Тихоокеанской железной дороги фактически предстояло стать первопроходцами.
Руководство компании объявило 5 тысяч долларов премии тому, кто найдет путь через горный хребет Селкирк. Выполнить эту задачу вызвался майор А.Б. Роджерс. Пробившись со своей партией через горы, он в 1882 г. проложил маршрут через перевал, названный им перевалом Лягающейся лошади, а затем отыскал восточные подходу к перевалу через массив Селкирк, который получил его имя – перевал Роджерса. Партия инженера Уолтера Моберли обнаружила перевал через третью горную цепь – Золотой хребет, ставшую последним препятствием на пути к Тихоокеанскому побережью. Моберли назвал этот перевал Орлиным. Позже он рассказывал, что он и его люди вспугнули здесь орлов, которые обратились в бегство и своим полетом показали ему возможный путь через горы.
7 ноября 1885 г. строители, шедшие с востока и с запада, встретились в Крейгеллахе (провинция Британская Колумбия). Окруженный толпой инженеров и рабочих, глава синдиката Дональд А. Смит вбил в полотно последний костыль, и первая в мире трансконтинентальная железная дорога протяженностью 4633 километра, пересекшая материк от Ванкувера (Порт-Муди) до Галифакса, наконец стала реальностью. Однако к этому моменту компания Канадской Тихоокеанской железной дороги уже находилась, что называется, на последнем издыхании: ее средства катастрофически иссякли. Прокладка железнодорожного полотна через малонаселенные, зачастую просто дикие места, через высокие горные цепи и ущелья даже с использованием относительно дешевого «американского метода» в итоге обошлась в немалую копеечку. Стоимость некоторых участков – на северном побережье озера Верхнее, в Скалистых горах и особенно при прокладке через горный массив Селкирк – составила 1 миллион долларов за милю! И к началу 1885 г. Тихоокеанская железная дорога оказалась на грани банкротства.
Спасение пришло, откуда не ждали. Летом 1885 г. в прериях Манитобы появился беглый метис Луи Риэль, вожак восстания индейцев племени черноногих, подавленного британскими войсками в 1869 г. Тогда Риэль сумел бежать. Несколько лет он скрывался в США и теперь вновь пришел в Канаду, чтобы разжечь пламя восстания. И тут на помощь правительству пришла… Тихоокеанская железная дорога! Армейские части и отряды вооруженной гражданской милиции, переброшенные на поездах, за несколько недель усмирили вспыхнувший бунт, в то время как на подавление восстания 1869 г. ушло гораздо больше времени, сил и средств.
Выгоды от железной дороги – хотя бы в вопросе обеспечения национальной безопасности – были налицо. И федеральное правительство согласилось гарантировать невозвращенные кредиты компании Канадской Тихоокеанской железной дороги. А лорд Ревельсток, исполнительный директор «Беринг Бразерс», известного лондонского финансового дома, согласился переоформить долговые обязательства дороги из расчета 92,5 центов за доллар. Компания была спасена, и 28 июня 1886 г. по Тихоокеанской железной дороге проследовал первый трансконтинентальный поезд.
Канадская Тихоокеанская железная дорога стала настоящим стальным обручем, связавшим воедино все провинции страны. Она пробудила к жизни экономику центральных и западных районов Канады. Вдоль линии дороги пролегла цепь телеграфных столбов, и жители Ванкувера и Виннипега получили возможность в любую минуту дня и ночи связываться по телеграфу с жителями Монреаля и Оттавы. В 1883 г. Тихоокеанская железная дорога начала сама строить паровозы, в городах, через которые пролег рельсовый путь, появились железнодорожные мастерские. Для обслуживания первой в мире трансконтинентальной линии потребовались сотни специалистов и рабочих, а на прилегающих к дороге участках земли выросли поселки переселенцев.
Еще в 1885 г. Уильям Корнелиус ван Хорн предложил организовать систему национальных парков в Скалистых горах, чтобы уберечь хрупкую экосистему от неумолимого натиска цивилизации и сохранить ее в первозданной красоте для грядущих поколений. Сегодня созданный по инициативе ван Хорна старейший в Канаде национальный парк Банф вкупе с национальными парками Джаспер, Кутеней, Йохо и тремя провинциальными парками образуют единый национальный парковый комплекс Роки-Маунтин-Парк, по решению ЮНЕСКО включенный в число памятников Всемирного наследия человечества. В обширный объединенный заповедник, расположенный на площади 12 800 квадратных километров, входят высокие, покрытые заснеженными ледниками скалистые хребты, вечнозеленые леса, чистые реки, ручьи и горные озера. Над густыми вечнозелеными лесами, обступающими синие озера, высятся голубые глетчерные ледники. Величественные горные вершины венчают живописный ландшафт. И вот уже более 120 лет туристов доставляют сюда поезда Канадской Тихоокеанской железной дороги.
Благодаря постройке Тихоокеанской железной дороги в Канаде были даже обнаружены запасы природного газа, хотя и произошло это весьма случайно. В 1886 г. при бурении артезианских скважин в провинции Альберта – вода требовалась для нужд паровых локомотивов – рабочие натолкнулись на газовое месторождение. Позже железная дорога использовала этот газ, чтобы обогревать и обеспечивать электроэнергией станционные и вспомогательные постройки.
Во время Второй мировой войны Тихоокеанская железная дорога стала одной из главных стратегических магистралей союзников. За годы войны по ней было перевезено 307 миллионов тонн грузов и 86 миллионов пассажиров, включая 280 тысяч военнослужащих.
В наши дни Канадская Тихоокеанская железная дорога является крупнейшей железнодорожной сетью в Северной Америке и единственным трансконтинентальным перевозчиком, осуществляющим прямую доставку грузов к восточному побережью США. Ее 14 000-мильная сеть простирается от Ванкувера до Монреаля и достигает крупнейших американских индустриальных центров – Чикаго, Ньюарка, Филадельфии, Вашингтона, Нью-Йорка и Буффало.
В дореволюционной истории нынешняя Туркмения была известна как Закаспийский край – дальний форпост России, завоеванный Скобелевым и освоенный тысячами русских людей, сменивших тамбовские черноземы и вятские леса на пески и палящее солнце Каракум. Стержнем этой неудавшейся колонизации стала Закаспийская железная дорога, в обжигающий зной и холодные бесснежные зимы построенная через пустыню двумя русскими железнодорожными батальонами. Проложенная в исключительно трудных условиях, эта дорога способствовала экономическому и культурному развитию Средней Азии. Она является одним из самых ранних примеров прокладки железных дорог большой протяженности в условиях пустыни.
Занятие побережья Красноводского залива и установление русского протектората над Бухарой и Хивой привели к усилению влияния России на территории Туркмении. С этим не могла смириться Англия, уже проникшая в Афганистан и простиравшая свои интересы далее. Англичане оказывали военную помощь племенной верхушке текинцев – самого крупного туркменского племени, настраивая их против России.
В ноябре 1878 г. Англия начала военные действия в Афганистане. В Петербурге решили воспользоваться этим для организации из Красноводска экспедиции в Ахал-Текинский оазис. В 1879 г. отряд генерала Ломакина подступил к текинской крепости Геок-Тепе, но штурм ее окончился неудачей и отряд отступил. Эта неудача могла иметь серьезные последствия – в Англии ее расценили как сигнал к началу резкого усиления английского влияния в Закаспийском крае. В Красноводск был срочно направлен генерал М.Д. Скобелев – герой Плевны, а начальником морской части экспедиции был назначен капитан I ранга С.О. Макаров, восходящая звезда российского флота, в будущем – известный адмирал.
По Каспийскому морю в Красноводск перебрасывались войска и грузы. Однако перед руководителями экспедиции встал вопрос о снабжении отряда на протяжении всех пятисот верст предстоящего пути. И тогда М.Д. Скобелев выдвинул чрезвычайно смелую идею – построить в песчаной пустыне железную дорогу. И надо полагать, что немалую лепту в эту идею внес только что назначенный в помощь Скобелеву начальником военных сообщений Закаспийского края генерал-лейтенант М.Н. Анненков – основатель железнодорожных войск в России.
Михаил Николаевич Анненков (1835–1899), еще при жизни имевший титул Главного строителя Закаспийской железной дороги, получил образование в Пажеском корпусе и в Академии Генерального штаба. В 1863–1871 гг. служил в Польше, с 1869 г. – генерал-майор. В 1869–1875 гг. Анненков заведовал делами комитета по передвижению войск железными дорогами и водой, а позже, в 1875–1884 гг., был членом временной комиссии, позже комитета по железнодорожному передвижению войск. В тогдашней России не было более квалифицированного и авторитетного специалиста в военно-транспортном деле.
Руководителями экспедиции был возбужден вопрос о постройке с целью обеспечения войск железной дороги от Михайловского залива до Молла-Кара на протяжении 26 верст, по безводной и труднопроходимой местности. Для строительства в Красноводск был переброшен только что сформированный 1-й резервный железнодорожный батальон. Формирование батальона проходило в 1880 г. за счет частей Московского военного округа. По прибытии в Закаспийскую область он состоял из 25 офицеров, 30 техников, врачей и др., 1081 нижнего чина. Командовал батальоном подполковник А.А. Брюнелли.
Первый участок дороги был построен удивительно быстро – 26 верст за десять дней, то есть 2,5 версты в день – темпы по тем временам неслыханные. Целесообразность применения железнодорожных войск полностью подтвердилась. 25 ноября было высочайше повелено продолжить железную дорогу до Кизил-Арвата – протяженностью 217 верст. По мере того как отряд Скобелева продвигался вперед, солдаты-железнодорожники в тылу наступающей армии тянули и тянули рельсовый путь. И каждая новопроложенная верста пути тут же начинала служить подвозу воды, продовольствия, боеприпасов.
Обеспечение с помощью регулярного подвоза по железной дороге позволило отряду Скобелева к началу 1881 г. приблизиться к Геок-Тепе. Неприятель нападал на тылы русских войск, на караваны, нарушал связь. В одну из таких вылазок 18 декабря был ранен генерал Анненков.
11 января крепость Геок-Тепе была взята штурмом. Следом пали аулы Денгиль – Тепе и Асхабад (Ашхабад). Ахал-Текинский оазис был присоединен к России.
А строительство дороги продолжалось. Несмотря на все трудности – жару, пустынный климат, военные действия – участок от Молла-Кара до Кизил-Арвата был построен весьма быстро. 4 сентября 1880 г. начались работы, а ровно спустя год паровоз достиг Кизил-Арвата.
Прокладывать дорогу по безводной пустынной местности было крайне затруднительно. Вода развозилась в цистернах специальным поездом из опреснителя в Михайловском заливе (4000 ведер в сутки). Источники пресной воды нашли только в Казанджике и Кизил-Арвате. На всем протяжении пути не было человеческого жилья, и солдаты-строители жили в железнодорожных вагонах, кибитках и домиках из шпал вдоль линии дороги. А по мере постройки дороги и открытия станций все должности по службе движения тяги и ремонта пути замещались военнослужащими железнодорожного батальона – офицерами, унтер-офицерами и рядовыми.
Регулярное движение по участку Красноводск – Кизил-Арват открылось 20 сентября 1881 г. Открытие дороги было торжественным. Были посланы приветственные телеграммы Александру III и Скобелеву, к тому времени отозванному в Россию. Ответная телеграмма от Скобелева гласила: «Сердечно благодарю за память и взаимно приветствую дорогих сердцу моему сподвижников по покорению края. Желаю полного преуспеяния во славу России».
С постройкой дороги Кизил-Арват стал столицей Закаспийского края. В 1883 г. сюда перешли штаб железнодорожного батальона и одна из рот, которые впервые за два года расположились в нормальных условиях. Город быстро разросся, однако еще сохраняя черты военно-походной жизни. Один из посетивших Кизил-Арват в 1885 г. путешественников писал: «Город – это военный стан, в котором временно стоят войска и железнодорожная команда… Арват представляется большим городом, в котором имеется несколько каменных построек, вокзал, клуб, казенные магазины, казармы, два-три лагеря, караван-сарай с тысячами верблюдов, тысячью транспортных лошадей, громадный двухуличный базар со всевозможными лавками, содержимыми преимущественно армянами, роскошный сад, тысяча юрт, палатки, небольшая церковь, в которой помещается до десяти человек молящихся, и горная речка в три четверти аршина ширины, которая снабжает весь стан холодной водой. Десяток улиц Арвата имеют уже названия, вроде: Глухой переулок, Ремонтный и т. п. Кроме начальствующих и других чинов военного общества, здесь есть и дамское общество, состоящее из нескольких жен офицеров и учительницы училища для детей военнослужащих. Несмотря на свое неустройство, Арват похож на один из шумных кварталов Чикаго…»
Командующий Кавказским военным округом князь Дондуков-Корсаков, в чьем подчинении находился Закаспийский край, посетив Кизил-Арват, отметил в приказе быстрый экономический рост города: «…Я осмотрел Кизил-Арват, воинские в нем помещения, лазарет, казармы… Замечателен рост Кизил-Арвата, который за короткое время принял вид значительного, весьма оживленного городка, быстро застроившегося порядочными домами, а главное, большим числом лавок…»
А тем временем Россия продолжала продвигаться на восток. В марте 1884 г. был присоединен Мерв. Спустя несколько недель под Кушкой отряд генерала А. В. Комарова разбил афганцев и 18 марта Кушка была взята. Это возбудило негодование Англии, заявившей протест и грозившей разрывом дипломатических отношений. Вот-вот могли вспыхнуть военные действия, и в России решили продлить железную дорогу до Аму-Дарьи и Самарканда. Общая протяженность магистрали должна была составить 1100 верст.
20 апреля 1885 г. высочайше было повелено продолжить строительство Закаспийской железной дороги. 23 апреля 1-й резервный железнодорожный батальон был переименован в 1-й Закаспийский железнодорожный батальон, одновременно было принято решение о формировании 2-го Закаспийского железнодорожного батальона для постройки второго участка дороги от Кизил-Арвата до Самарканда. Его командиром был назначен полковник М.С. Андреев.
Укладка шпал и рельсов от Кизил-Арвата началась 12 июля 1885 г. Основную тяжесть работ на этот раз принял на себя 2-й батальон, но и 1-му железнодорожному батальону пришлось немало поработать, так как ускоренная передача построечного материала при непрерывном товаро-пассажирском движении требовала особенной энергии служащих и четкой распорядительности начальства. Начальником строительства был назначен оправившийся от ран и вернувшийся в строй генерал М.Н. Анненков.
Наряду с военными в постройке на этот раз принимали участие и вольнонаемные рабочие – персы и осетины. Всего же численность работающих на постройке достигала 23 тысяч человек. Для строителей был сформирован укладочный поезд из 27 двухэтажных вагонов, приспособленных для жилья, с кухнями, мастерскими, приемным покоем, телеграфом и т. п. К этому поезду примыкал другой, где располагался штаб строительства во главе с генералом М.Н. Анненковым.
Особенностью строительства Закаспийской магистрали являлось то, что при постройке впервые в России был применен так называемый «быстрый американский метод» укладки с поезда, на котором подвозились материалы, при котором была возможность с 500 рабочими укладывать до 6 верст в день. Общий ход укладки был следующий: весь необходимый строительный материал подвозился к конечному пункту укладки укладочным поездом из 25–30 вагонов, разгружался на откосы, а затем материал развозился на подводах специально сформированного конно-верблюжьего транспортного отряда численностью до 200 повозок и 600 верблюдов, которым командовал штабс-капитан Лебедев. Штат транспорта предусматривал 4 переводчика и 100 «чапанов»-персов. Корреспондент «Нового времени» так описывал работу этого необыкновенного воинского подразделения: «Городская военная деятельность начинается в 4 часа утра по свистку в железнодорожном депо. Бесконечная площадь у собора наполняется верблюдами… До 10 часов идет лихорадочная деятельность по приготовлению транспортов, после же этого времени происходит перерыв работ по причине жары. В это время, от 4 до 8, все сосредоточивается на верблюжьих и конных транспортах. Телеги с лопатами, досками, шпалами, тачками приходят в движение… Транспорт выступает в поле в сопровождении казаков до места назначения в 50—100 и 200 верст. Вьючные верблюды несут на своем горбу рельсы, тюки с овсом, бочонки с водой… Надо отдать дань хвалы начальнику транспортов, штабс-капитану Лебедеву, который с трудностью, но справляется со всеми неудобствами и осложнениями в транспортном деле…»
Борьба с природой в Закаспийском крае была неимоверно тяжелой и требовала исключительной настойчивости. Море бушующего песка, огромнейшие волны его, свободно перемещающиеся в безбрежном и мертвом пространстве, лишенном растительности и жизни, подавляюще действовали на строителей. Бывало, за ночь ураганом выдувало все основание под рельсами, а в другом месте, наоборот, засыпало путь горой песка. Песчаные бури, знойный климат и пустынность страны, затруднения в водоснабжении вызывали повседневные трудности в строительстве. Настоящую катастрофу вызвал огромный разлив рек Теджен и Мургаб в апреле – мае 1886 г., размывших только что построенное полотно на протяжении 53 верст.
Но строители не унывали. Здесь сложился тесный мир людей, соединенных общим делом, где жили своей особой жизнью. В Кизил-Арвате даже был создан театральный кружок, где ставились любительские спектакли, в которых участвовали и солдаты, и офицеры и их жены. Очевидец писал: «На днях состоялся солдатский спектакль. Шли пьесы: «Мужья одолели» и «Кокетка». На спектакле присутствовали все члены арватской семьи, затем был концерт приехавшего артиста-певца. Как видите, Арват не совсем скучный походный уголок, который приютил у себя до 15 офицерских жен. Между последними выделяются две замечательные певицы, устраивающие у себя домашние концерты. Первая кончила в прошлом году консерваторию и вышла замуж за капитана Т-ского и теперь делит с ним его походную жизнь. Второй соловей Кизил-Арвата – супруга помощника генерала Анненкова, г-жа Ш-ва, которая приютила в своей уютной гостиной все военное общество вдали от родных и близких. Кизил-Арват имеет походно-семейный характер…»
29 ноября 1886 г. паровоз достиг Асхабада (295 верст от Арвата), 2 июня 1886 г. – Мерва, а затем, пройдя самый трудный участок дороги по безводным и летучим пескам пустыни Каракум, 30 ноября 1886 г. дошел до Аму-Дарьи. В этот же период начальный пункт дороги из Михайловского залива был перенесен в более удобное место – в Узун-Ада, куда пришлось проложить ветвь по пескам на протяжении 26 км.
Древний Мерв с приходом железной дороги совершенно преобразился. Вот как описывает его посетивший его журналист из Петербурга: «На ровной площади по сю сторону Мургаба, как по шнуру, вытянулись ряды домов, пересекаемые под прямым углом такими же правильными улицами. Вдоль тротуаров прорыты водопроводные канавки. Дома, большей частью одноэтажные, с плоскими крышами, скромно и уютно смотрят за рядами молодых еще деревьев, рассаженных по краям тротуаров. Извозчики щеголяют удобными колясками парой. Миновав высокий крепостной вал, вы входите на новые улицы, где тянутся ряды более роскошных строений, отчасти напоминающих собою итальянские виллы с прекрасными при них садами… На всем лежит отпечаток благоустроенного цивилизованного города». В городе стоял крупный военный гарнизон – афганская граница проходила неподалеку, а у англичан Закаспийская железная дорога стояла, как кость в горле. Эта реальность гарнизонной жизни накладывала на город свой суровый отпечаток. Один из офицеров, служивший в то время в Закаспийском крае, вспоминал: «Единственным развлечением в Мерве было посещение военного собрания. Несколько гостиниц предоставляли человеку с неприхотливым вкусом возможность убить не только вечер, но и ночь; развлечение начиналось поздно, часов в 10–11 вечера, и посещалось публикой исключительно военной, небольших чинов. В качестве завоевателей края эти господа не признавали и в трезвом виде ни в ком, не носившем военного мундира, человека, а после уничтожения большого количества выпитого вина не знали никаких границ разнузданности в такой степени, что встречаться с ними мирному гражданину было небезопасно. С 11 часов вечера начинался самый дикий разгул…» Тем не менее в городе налаживалась и культурная жизнь. В военном собрании, помещавшемся в довольно большом одноэтажном доме, устраивались любительские спектакли, импровизированные концерты.
По мере того как железная дорога проникала вглубь страны, преображая пустынный край, ее военное значение понемногу отступало, выдвигая на передний план «виды коммерции»: дорога становилась инструментом торгово-промышленной экспансии России на Восток.
Чрезвычайно трудной задачей явилось устройство моста через Аму-Дарью, быструю, многоводную, с неустойчивыми берегами и постоянно меняющимся руслом, разделенным на несколько рукавов островами, при общей ширине до 3 верст. Относительно сооружения моста выдвигались различные проекты, но в итоге остановились на предложении генерала Анненкова построить деревянный мост на сваях, как наиболее технологичный в данных условиях. Этот деревянный мост протяженностью в 2 версты 247 сажен, обошедшийся казне в 349 137 рублей, был построен за 124 дня непрерывной дневной и ночной работы. 26 февраля 1888 г. поезд достиг Бухары, 15 мая – Самарканда, конечного пункта дороги. Общая стоимость строительства составила 51 020 265 рублей.
Строительство Закаспийской железной дороги вызвало огромный интерес в России и во всем мире – это был первый опыт строительства железнодорожных магистралей в условиях пустыни. Тем отраднее и важнее был успех, которого добились строители. И даже сегодня можно присоединиться к словам, сказанным некогда в их адрес: «Мы считали бы себя неправыми, если бы не вспомнили добрым словом всех многочисленных сотрудников строительства, начиная от главных начальников служб и кончая ремонтным рабочим. Работая под палящими лучами почти тропического солнца, проживая в душных для лета и холодных для зимней стужи кибитках, часто изнывая от жажды, болея разновидными, острой формы лихорадками наконец страдая от песчаной пыли и вечно яркого солнца глазами, все эти лица честно и с полным самоотвержением исполняли свои трудные служебные обязанности, и тем самым, конечно, вплели не один лист в венок славы отечественного железнодорожного строительства».
Великая Сибирская железнодорожная магистраль, в кратчайшие сроки проложенная через непроходимую тайгу, топкие болота и скалистые горы, стала крупнейшей стройкой царской России. Ее сооружение началось в 1891 г., продолжалось полтора десятилетия и было завершено в 1916 г. Магистраль предопределила перспективы развития восточных регионов России вплоть до настоящего времени. Она до сих пор остается самой протяженной железной дорогой в мире, и даже в наши дни представляет собой выдающийся памятник инженерно-технической мысли. А современники писали, что после постройки Великой Китайской стены человеческие руки не создавали более грандиозного сооружения, чем Транссибирская железнодорожная магистраль.
Еще в 1857 г. генерал-губернатор Восточной Сибири Н.Н. Муравьев-Амурский поставил вопрос о постройке железной дороги на сибирских окраинах России. Он поручил военному инженеру Д.И. Романову провести изыскания и составить проект магистрали от Амура до залива Де Кастри. В 50—70-х гг. XIX в. русские специалисты разработали ряд новых проектов постройки железных дорог в Сибири, но только в середине 1880-х гг. правительство вплотную занялось этим вопросом.
В те времена отнюдь не все в России разделяли мнение М.В. Ломоносова о том, что могущество страны будет «прирастать Сибирью». Были и другие мнения. «Одни – скажем откровенно – боятся быстрого развития Сибири, боятся его богатства и просвещения, – писал в «Экономической географии Сибири» профессор Московского университета П.М. Головачев. – Им все мерещится страшилище сепаратизма и Русские Соединенные Штаты от Уральского хребта до Восточного океана… Другие, напротив, благоразумно полагают, что в богатстве и просвещении этого громадного края, прилегающего к крайнему Востоку, – залог богатства и всяких преуспеяний для самой России, всегда верный рынок для ея мануфактур, кусок хлеба и занятия для переполненных народом русских губерний, неистощимая запасная кладовая для государственного казначейства».
Русские экономисты полагали, что поначалу Сибирская дорога будет перевозить преимущественно местные грузы, выполняя роль «обмена товаров между различными по степени культурно-промышленного развития и несходными между собою по климатическим и почвенным условиям сибирскими районами». Однако многие уже тогда предсказывали магистрали великое будущее. По мнению генерала М.Н. Aнненкова, строителя Закаспийской железной дороги, «Сибирской дороге предназначено соперничать с другими великими путями» в доставке «огромных масс дешевых продуктов на восточные рынки». Инженер-путеец Н.П. Меженинов считал, что «сибирская дорога, соединяющая сеть европейских железных дорог с восточным побережьем Азии, будет иметь широкое торговое и государственное значение. Будущность ее для экономического развития края и торговли нашей с Дальним Востоком громадна».
Между тем трудности в постройке дороги предвиделись огромные. Рельсовый путь предстояло проложить через почти ненаселенные места, через тайгу, горы и болота, через бесчисленные мелкие речки и могучие реки Иртыш, Обь, Енисей. Решение каждой сложной технической задачи – а сколько их ждало впереди! – неизбежно должно было сопровождаться значительными финансовыми издержками.
В поисках оптимальных решений русские инженеры обратились к зарубежному опыту железнодорожного строительства. Самым логичным было использовать опыт тех стран, которые по своим природным условиям в наибольшей степени близки к Сибири: в первую очередь речь шла о Канаде и США. Достижения североамериканских строителей привлекали особенное внимание русских специалистов. Так, применявшийся в США метод упрощенного железнодорожного строительства позволял строить железные дороги в 2,5 раза дешевле, чем в России. А огромные лесные богатства Сибири позволяли широко использовать в работах деревянные материалы точно так же, как это практиковалось в Америке. Профессор М.Н. Герсеванов прямо называл американцев «нашими учителями, так как они действуют на такой же обширной и малоисследованной территории, во многом схожей с нашею, русскою территорией».
В 1880-е гг. русские инженеры начали регулярно выезжать в США. Американские специалисты принимали своих коллег чрезвычайно гостеприимно, оказывали им полное содействие в осмотре сооружений, получении необходимых технических, экономических и юридических данных, посещении библиотек, музеев. А инженеры Н.С. Кругликов и А.И. Имшеник-Кондратович специально съездили в Канаду, чтобы познакомиться с практикой строительства Тихоокеанской железной дороги. По результатам своей командировки они представили подробнейший отчет об осмотре, снабдив его массой приложений – записок, карт, чертежей, фотографий и т. д.
Созданная в 1887 г. комиссия Императорского Русского технического общества рекомендовала применять для облегчения и удешевления постройки Транссиба наиболее ценные достижения американских строителей. Так, предлагалось строить эстакады и виадуки вместо высоких и дорогих насыпей, создавать деревянные ограждения от снежных заносов, увеличить количество укладываемых шпал на версту пути, соответственно уменьшив вес рельсов, а вместо постройки регулярных мостов через большие реки первоначально ограничиться устройством паромных переправ, а зимой укладывать рельсы прямо на крепкий сибирский лед. В технических документах тех лет то и дело можно встретить слова «по типу американских ледорезов», «применяясь к типам чугунных труб, встречающимся в Америке» и т. д. Однако речь, конечно, здесь шла не о простом копировании, а об адаптации американских достижений к специфическим условиям Сибири.
Так, например, известно, что все великие сибирские реки текут с юга на север, в силу чего весенние половодья на этих реках носят сокрушительный характер. Они сопровождаются мощными ледоходами, заторами, значительными колебаниями паводкового уровня. В таких условиях паромные переправы были просто не способны обеспечить непрерывность движения по Транссибу. Единовременная затрата средств на более дорогие постоянные мосты была здесь намного выгоднее.
Большинство дорог Северной Америки строились на частные средства. Особенность Транссиба заключалась в его постройке «средствами и распоряжением казны». Было подано много предложений и от иностранных предпринимателей. Но правительство России, опасаясь усиления влияния иностранных компаний в Сибири и на Дальнем Востоке, отклонило эти предложения.
Накануне начала строительства магистрали огромные пространства Сибири были почти не изучены. Требовалось предварительно осуществить большую программу исследований придорожной полосы – без этого успех дела был попросту невозможен. О большом значении изучения прилежащих к магистрали местностей говорил и опыт постройки Канадской Тихоокеанской железной дороги. В 1887 г. под руководством инженеров Н.П. Меженинова, О.П. Вяземского и А.И. Урсати были организованы три экспедиции для изыскания трассы Среднесибирской, Забайкальской и Южно-Уссурийской железных дорог. На участке дороги Обь – Томь изысканиями руководил известный инженер и писатель Н.Г. Гарин-Михайловский, которому принадлежит выбор трассы без захода в Томск.
К началу 1890-х годов экспедиции в основном завершили свою работу. В январе 1891 г. был создан Комитет по сооружению Сибирской железной дороги, а 19 мая (31 мая по новому стилю) 1891 г. в 10 часов утра во Владивостоке состоялась торжественная церемония закладки рельсового пути.
Строительство Транссибирской магистрали велось одновременно с двух сторон – из Владивостока и Челябинска. Потребность в рабочих удовлетворялась вербовкой и переброской в Сибирь строителей из центра страны. Значительную часть строителей составляли ссыльные и солдаты. Всего на сооружении Транссиба в 1891 г., в начале стройки, работало 9600 человек, в 1895–1896 гг., в разгар строительных работ – 84–89 тысяч, а в 1904 г., на завершающем этапе – только 5300 человек. Почти все работы производились вручную, орудия труда были самые примитивные – топор, пила, лопата, кайло и тачка. Несмотря на это ежегодно прокладывалось около 500–600 км железнодорожного пути. По быстроте сооружения (12 лет), по протяженности (7,5 тыс. км) и объему выполненных работ Транссибирская магистраль не знает себе равных во всем мире.
Сооружение Транссибирской магистрали осуществлялось в суровых природно-климатических условиях. Почти на всем протяжении трасса прокладывалась по малозаселенной или безлюдной местности, в непроходимой тайге. Она пересекала могучие сибирские реки, многочисленные озера, болота и зоны вечной мерзлоты. Исключительные трудности для строителей представлял участок вокруг Байкала. Здесь приходилось взрывать скалы, прокладывать туннели, возводить искусственные сооружения в ущельях горных речек, впадающих в Байкал.
Строительство магистрали потребовало огромных средств. По предварительным расчетам Комитета по сооружению Сибирской железной дороги, ее стоимость определялась в 350 миллионов рублей золотом, поэтому любыми путями изыскивались способы экономии. Мосты через небольшие речки и здания второстепенных станций по возможности строили деревянными; там, где можно, сокращали ширину насыпи.
К 1903 г. было произведено более 100 миллионов кубометров земляных работ, заготовлено и уложено более 12 миллионов шпал, около 1 миллиона тонн рельсов и креплений, построено мостов и туннелей общей протяженностью 100 км. Только при сооружении Кругобайкальской железной дороги протяженностью немногим более 230 км было построено 50 галерей для предохранения пути от горных обвалов, 39 туннелей и около 14 км подпорных стенок. Расходы на сооружение всей магистрали превысили 1 миллиард золотых рублей.
Прокладка Южно-Уссурийской дороги, начатая в апреле 1891 г., закончилась в 1894 г., а тремя годами позднее был сдан ее северный участок. Строительством линии до октября 1892 г. руководил инженер А.И. Урсати, затем его возглавил О.П. Вяземский. Дорога прокладывалась через сильно пересеченную местность, в трудных климатических условиях. На этом участке Транссиба было построено 260 искусственных сооружений, в том числе 78 металлических и 150 деревянных мостов, мосты через реки Хор, Бикин, Иман, Уссури, Ледгу, двухпутный туннель через Кипарисовский перевал протяженностью 0,4 версты. Многие станции и разъезды получили название по именам строителей – Вяземская, Иловайская, Гедике, Дормидонтовка, Прохаско, Эбергардт, Бочарово и др. Временное движение на участке от Владивостока до Хабаровска протяженностью 772 км открылось 26 октября 1897 г., постоянное – 13 ноября 1897 г.
Сооружение западного участка магистрали от Челябинска началось в 1892 г. Спустя год открылось движение на линии Челябинск – Курган, в 1894 г. – Курган – Омск, в 1896 г. Западно-Сибирская железная дорога от Челябинска до Новониколаевска (ныне Новосибирск) протяженностью 1422 км была полностью сдана в эксплуатацию. На ней было возведено 274 искусственных сооружения. В зимнее время через реку Обь устраивалась ледовая переправа, летом – переправа на баржах. Лишь в 1899 г. через Обь был построен железнодорожный мост.
Западный участок дороги проходил по равнинной, часто заболоченной местности (Барабинская, Ишимская, Кулундинская степи). Зато далее магистраль пришлось вести в основном по горным районам – через отроги Алтая, Алатау, Саянского хребта, через тайгу и болота. Полотно укладывали на высоких насыпях, в глубоких выемках. На всем протяжении западного участка было построено 1439 искусственных сооружений, в том числе 717 мостов (самые крупные – через реки Тобол, Ишим, Иртыш, Томь, Чулым, Енисей). 6 декабря 1895 г. первый поезд прибыл в Красноярск. Отсюда началась прокладка дороги на Иркутск. Полностью постройка Среднесибирской железной дороги – от Оби до Иркутска – протяженностью 1839 км была завершена в 1899 г.
Забайкальский участок дороги – от Иркутска до Сретенска – начал строиться в 1895 г. Его протяженность составила 1700 верст. Изыскания, проведенные в 1893–1894 гг. под руководством инженера Г.В. Адрианова показали, что на участке между Читой и Верхнеудинском основное направление дороги необходимо отклонить от первоначально избранного. А после того, как в 1897 г. реки Селенга, Хилка, Ингода и Шилка вышли из берегов, разрушили уже уложенное полотно дороги на протяжении 360 км и снесли 15 мостов, трассу снова пришлось перемещать – на 100 км вверх, на скалистые косогоры.
На линии Иннокентьевская – Иркутск движение открылось в 1899 г., на участках Иркутск – Байкал и Мысовая – Сретенск – в 1900 г., в 1903 г. завершилось строительство линии Танхой – Мысовая, а два года спустя поезда впервые прошли между Байкалом и Танхоем. В 1907 г. на станции Мозгон было построено первое в мире здание на вечной мерзлоте. Метод установки домов на каменных сваях в зоне вечной мерзлоты позже был использован в Канаде, Гренландии, на Аляске.
Сквозное движение по Забайкальской железной дороге открылось в 1909 г. Для соединения европейской части России с Тихоокеанским побережьем сплошным рельсовым путем теперь недоставало примерно двух тысяч километров железнодорожного полотна от Хабаровска до Сретенска. Из-за сложных климатических и геологических условий на Амурском участке, а также по политическим соображениям правительство на первых порах отказалось от строительства здесь дороги и решило идти более южным путем, через Маньчжурию. Так возникла построенная в 1901–1903 гг. Китайско-Восточная железная дорога, проходящая по территории Маньчжурии через Харбин до станции Гродеково (Пограничная). В 1901 г. построена линия от Гродеково до Уссурийска, и Владивосток был связан железнодорожным сообщением с центром России.
31 мая 1908 г. Государственный совет принял решение о постройке Амурской железной дороги. Сооружение этого участка Транссиба от станции Куэнга до Хабаровска протяжением более 2000 км началось в 1907 г. Строительство велось в чрезвычайно трудных климатических условиях, в районах вечной мерзлоты, в малонаселенной местности. На прокладке было занято до 20 тысяч рабочих из центральных губерний России и Сибири. Руководили работами инженеры Подруцкий, А.В. Ливеровский и В.В. Трегубов. На Амурской железной дороге ими были построены многие уникальные искусственные сооружения, в том числе крупнейший в России мост через Амур и первый в мировой практике туннель в вечномерзлом грунте с применением теплоизолирующего слоя между обделкой туннеля и породой. При прокладке Амурской дороги был впервые применен и способ образования в условиях минусовых температур опоры моста из бетона с использованием его подогрева.
Сквозное железнодорожное сообщение по Транссибирской магистрали от Челябинска до берегов Тихого океана по территории России было открыто только в октябре 1916 г., после окончания строительства Амурской железной дороги и ввода в строй Амурского моста.
Железнодорожные мосты, переброшенные через 28 больших рек Сибири, стали самыми выдающимися произведениями инженерно-строительного искусства на Транссибирской магистрали. Одним из ярчайших образцов научно-технической мысли того времени был мост через Енисей. В 1900 г. на Всемирной выставке в Париже его модель была удостоена высшей награды – «Гран-при». Впервые крупное достижение русских ученых и инженеров заняло достойное место в ряду выдающихся технических произведений XIX столетия, таких, как символы промышленной эпохи – Эйфелева башня и Галерея машин.
Закладка этого «сибирского великана» состоялась 30 августа 1896 г. Работами руководил инженер-механик Е.К. Кнорре. Общая длина Енисейского моста составила 400 саженей (около 850 метров). При его возведении впервые в практике мостостроения в России применен метод продольной надвижки ферм. Каждая из шести главных металлических ферм имела длину 66 саженей 2 аршина (около 142 метров), а высоту —10 саженей (21,3 метра). Такие размеры делали этот мост наиболее значительным инженерным сооружением России. Его торжественное открытие состоялось 28 марта 1899 г.
Енисейский мост проектировал талантливый инженер, впоследствии крупный ученый в области мостостроения Л.Д. Проскуряков. Он же был автором проекта крупнейшего в России моста через Амур. Железнодорожный мост через Обь проектировал другой выдающийся русский инженер, Н.А. Белелюбский. По его же проектам построены мосты через реки Томь, Ия, Уда, Кия.
Крайне напряженным стало движение по Сибирской и Забайкальской железным дорогам во время русско-японской войны. Магистраль не справлялась с передвижением войск и с доставкой воинских грузов. Кроме того, еще не был достроен участок Кругобайкальской железной дороги. Эта дорога сооружалась с 1899 г. Проложенная по южному берегу Байкала, она соединила станции Байкал и Мысовая, расположенные на противоположных берегах озера. Предварительные изыскания трассы показали сложность проходки и высокую стоимость строительства. Поэтому в 1900 г. была открыта временная железнодорожная паромная переправа, и до 1905 г. связь между западным и восточным берегами Байкала осуществлялась с помощью паромной переправы. Паром-ледокол «Байкал» водоизмещением 3470 тонн перевозил за один рейс 25 груженых вагонов. В зимний период от станции Байкал до Танхоя прокладывали по льду озера рельсовый путь. В отдельные дни таким способом переправляли до 220 вагонов.
Прокладкой пути вокруг Байкала руководил инженер А.В. Ливеровский, который впервые в практике железнодорожного строительства в России применил электричество для освещения жилья строителей и привода бурового оборудования при разработке скальных пород. При сооружении Кругобайкальской железной дороги было построено множество искусственных сооружений, в том числе уникальное здание вокзала на станции Слюдянка из белого мрамора. Позже в связи с постройкой Ангарской ГЭС линия Иркутск – Лиственничная попала в зону затопления и была разобрана. Взамен нее в 1957 г. была проложена линия Иркутск – Култук, а участок Байкал – Култук стал тупиковым.
Вначале Транссибирская магистраль была одноколейной. 3 июня 1907 г. Совет министров рассмотрел и одобрил предложения Министерства путей сообщения о сооружении второй колеи Сибирской железной дороги и переустройстве горных участков пути. В 1916 г. магистраль на всем своем протяжении стала двухколейной.
В административном отношении Транссибирская магистраль первоначально была разделена на четыре дороги: Сибирскую – от Челябинска до станции Иннокентьевская с ветвью на Томск; Забайкальскую – от станции Иннокентьевская до Сретенска с ветвью на станцию Маньчжурия; Уссурийскую – от Владивостока до Хабаровска; Амурскую – от станции Куенга до Хабаровска. В 1915 г. магистраль была разделена на Омскую, Томскую, Забайкальскую, Амурскую и Уссурийскую железные дороги. Постоянно возрастала перевозка пассажиров: в 1897 г. было перевезено 609 тысяч человек, в 1900 г. – 1,25 млн, в 1905 г. – 1,85 млн, в 1912 г. – 3,2 млн.
Выдающийся технический подвиг русских инженеров – постройка Великого Сибирского пути – получил в мире очень высокую оценку. Восторженно писала об экспозиции Сибирской железной дороги на Всемирной Парижской выставке 1900 г. американская печать. Она отмечала необыкновенное сходство России и Америки и выражала надежду на плодотворное сотрудничество. Однако имевшиеся в начале XX столетия предпосылки к сближению наших стран в дальнейшем широкого развития не получили.
В годы Первой мировой войны техническое состояние Транссибирской магистрали резко ухудшилось. Но самые большие разрушения были сделаны во время Гражданской войны. Была уничтожена большая часть паровозов и вагонов, подорваны и сожжены крупнейшие мосты, например через Иртыш и через Амур, разрушены системы водоснабжения, пассажирские и станционные сооружения. После Гражданской войны без промедления начались восстановительные работы, и в марте 1925 г. на дороге возобновилось сквозное движение поездов, которое продолжается без перерывов до сегодняшнего дня.
Великая Сибирская магистраль и по сей день – самая длинная железная дорога в мире. На ней расположено 97 крупных станций. Большинство участков дороги электрифицировано, оборудовано новейшими системами автоматики.
«Тридцатимильная река оделась уже довольно крепким льдом, и они за один день сделали перегон, который на пути в Доусон отнял у них десять дней. Потом они пролетели без остановок шестьдесят миль от озера Ле-Барж до порогов Уайтхорса. Через озера Марш, Тагиш и Беннет (семьдесят миль) собаки мчались с такой быстротой, что тому из двух мужчин, чья очередь была идти на лыжах, приходилось следовать за нартами, держась за привязанную к ним веревку. И наконец в последний вечер второй недели они прошли через Белый перевал и стали спускаться к морю, туда, где мерцали огни Скагуэя и стоявших на причале судов. Это был рекордный пробег. В течение двух недель они проезжали в среднем по сорок миль в день. Целых три дня Перро и Франсуа, гордо выпятив грудь, прогуливались по главной улице Скагуэя, и со всех сторон на них сыпались приглашения выпить, а их упряжка была постоянно окружена восторженной толпой ценителей и скупщиков ездовых собак…»
Эти строки из повести Джека Лондона «Зов предков» знакомы многим из нас с детства. Осенью 1897 г. будущий писатель – тогда ему был 21 год – тоже оказался в числе тех, кого поманил золотой мираж Клондайка. Но судьба вместо золота наградила его цингой, и едва оправившись после тяжелой болезни, Джек Лондон летом 1898 г. спешно покинул золотые прииски, устроившись кочегаром на пароход, отплывающий на юг. Он привез из Доусона не золото, а другой, не менее ценный груз – личные впечатления и истории, рассказанные другими золотоискателями, которые легли в основу его северных рассказов и в итоге принесли ему не только популярность, но и деньги…
В 1896 г. на берегах речки Клондайк, впадающей в Юкон, было найдено золото. Весть об этом взбудоражила искателей удачи во всем мире. Пароходы из Сан-Франциско и Сиэтла начали доставлять в маленький порт Скагуэй на юго-восточном побережье Аляски тысячи людей с горящими от нетерпения глазами. Кратчайший путь к заветным золотоносным полям лежал через горный хребет, отделяющий морское побережье от долины Юкона. Его вершина – Белый перевал – лежит на высоте 888 м над уровнем моря. Инженер-геодезист Уильям Огилви, который по заданию правительства США занимался демаркацией американо-канадской границы, обнаружил этот перевал в 1887 г. и назвал его в честь Томаса Уайта, тогдашнего министра внутренних дел США. Однако когда зимой 1897 г. через горы хлынули толпы золотоискателей, это название превратилось в Белый перевал (игра слов: англ. white («уайт») – белый).
Весь маршрут от Скагуэя до Уайтхорса, столицы Юкона, – 170 миль! – старатели проделывали пешком. Канадские власти, столкнувшиеся с наплывом в эти дикие места сотен тысяч людей, потребовали, чтобы каждый золотоискатель, пересекающий границу Канады, имел при себе запасов весом не менее 2000 фунтов (900 кг), необходимых для обеспечения зимовки, – кормить будущих миллионеров никто не собирался, да и никаких складов продовольствия и одежды для них ни в Уайтхорсе, ни в Доусоне не было. Чтобы перетащить 2000 фунтов на собственном горбу, каждому старателю приходилось около 40 раз пропутешествовать туда-сюда через перевал: больше 50 фунтов за один раз перенести могли немногие. Альтернативой служили вьючные лошади; 3 тысячи измученных животных погибло зимой 1897/98 г. на перевале – в том месте, которое сегодня носит название ущелья Мертвой Лошади. Их скелеты можно видеть здесь до сих пор. Но лежащий за перевалом Уайтхорс служил только промежуточным пунктом на пути к желанной цели: отсюда до Доусона предстояло преодолеть еще 550 миль…
Спрос, как известно, порождает предложение. Десятки транспортных компаний, выросших в одночасье, как грибы, наперебой предлагали свои услуги старателям. Они были готовы доставить их к желанной цели лодками и пароходами по Юкону, лошадями, фургонами, на собачьих упряжках и даже с помощью воздушного шара. Но самым простым и надежным способом выглядела постройка железной дороги через Белый перевал.
Впрочем, «простым» это решение можно было считать весьма условно. Высокие, сложенные из гранита горные пики и глубокие ущелья, отделяющие Скагуэй от Уайтхорса, представляли собой поистине неприступную крепость. В распоряжении инженеров, проектировавших дорогу, имелся фактически только один реальный ресурс: огромное количество незанятых рабочих рук. Около ста тысяч искателей удачи наводнили Аляску в погоне за призрачной мечтой, и для многих из них гарантированный заработок на строительстве железной дороги выглядел куда более привлекательно, чем поиски мифического Нежданного озера, берега которого усыпаны золотыми самородками…
Строительство железной дороги Белый перевал – Юкон стартовало 27 мая 1898 г., в самый пик «золотой лихорадки». Необходимые средства – 10 миллионов долларов – выделили британские банкиры, проектировали дорогу американские инженеры, руководили работами канадские подрядчики, а строили ее 35 тысяч чернорабочих, собравшиеся едва ли не со всех концов света.
Прокладка железной дороги через Белый перевал была чрезвычайно трудной технической задачей. Многие вообще считали ее невыполнимой. В распоряжении строителей имелись только ручные инструменты и взрывчатка. Чтобы проложить узкоколейную линию протяженностью 110 миль потребовалось 450 тонн взрывчатых веществ. Узкую ленту полотна тянули прямо по отвесным скалам, на отдельных участках рабочих приходилось привязывать веревками, иначе им грозила опасность соскользнуть в пропасть. На вершине перевала пришлось пробиваться через снежный покров толщиной до 12 м, при этом морозы доходили до -35 °C.
35 человек погибло во время строительства. Тем не менее дорога была построена в рекордно короткие сроки: всего за 26 месяцев. В феврале 1899 г. железнодорожный путь достиг вершины Белого перевала, а 29 июля 1900 г. в Каркроссе, на берегу Юкона, в полотно был вбит последний костыль.
История постройки железной дороги Белый перевал – Юкон вошло в число легенд «золотой лихорадки». Сама дорога стала настоящим техническим чудом своего времени. «Мы никоим образом не умаляем значение других горных железных дорог, говоря, что постройка линии Белый перевал – Юкон принадлежит к числу самых блестящих подвигов железнодорожных строителей» – писала газета «Виктория Колонист» 2 декабря 1900 г. По объему затрат – почти 100 тысяч долларов за милю – линия через Белый перевал вошла в число рекордсменов: ее называют «железной дорогой, построенной из золота». Это и одна из самых крутых железных дорог в мире: на подходе к Белому перевалу она поднимается на 900 м на участке протяженностью 32 км. На особенно крутых подъемах наклон полотна достигает 39 %, самые крутые повороты изгибаются под углом 16°. На всем протяжении дороги построены два туннеля и множество мостов и виадуков. Один из туннелей до сих пор сохраняет за собой звание самого высокогорного туннеля в Северной Америке, а стальной консольный мост, построенный в 1901 г. через реку Скагуэй, в свое время являлся самым высоким в мире мостом подобного типа.
Более 100 тысяч старателей пришли на Юкон в поисках золота. Лишь полдюжины из них сумели реально разбогатеть. Многие погибли, другие поспешили покинуть Клондайк, не вынеся тягот и лишений. Оставшиеся со временем продали свои золотоносные участки, а то немногое, что им удалось заработать, в итоге оказалось в карманах владельцев магазинов и баров – тех, кто реально сумел обогатиться в годы «золотой лихорадки». Старательскую стихию сменила планомерная геологическая разведка, на Юконе появились несколько крупных горнорудных компаний. 1920—1960-е гг. – время процветания железной дороги Белый перевал – Юкон. По ней транспортировались миллионы тонн золота, меди, серебра, свинцово-цинкового концентрата. В Скагуэе эти сокровища грузились на океанские транспорты. Со временем компания железной дороги Белый перевал – Юкон стала ведущей транспортной компанией региона. Используя поезда, пароходы, омнибусы, собачьи упряжки, а позже – самолеты, автобусы, грузовики и трубопроводы, она доставляла грузы и пассажиров во все концы Аляски и канадской территории Юкон.
К середине 1970-х гг. золотые месторождения Клондайка уже были почти полностью истощены, а падение мировых цен на минеральное сырье окончательно подорвало горнодобывающую промышленность Юкона. Вдобавок между Скагуэем и Уайтхорсом пролегло удобное автомобильное шоссе, ставшее серьезным конкурентом старой узкоколейке. В 1982 г. железная дорога была закрыта. Но, к счастью, ненадолго – спустя шесть лет она вновь возродилась к жизни, на этот раз как главная туристическая достопримечательность этих мест. В наши дни поездка по железной дороге через Белый перевал – это настоящая поездка через историю…
…Снег, покрывающий вершины горных пиков, царящих над Скагуэем, растает не раньше чем через два месяца, а то и больше. Но независимо от этого железная дорога Белый перевал – Юкон начинает действовать строго по графику – 1 мая. В конце концов, если каких-то 8 или 9 метров снежного покрова могли бы остановить сообщение по этой знаменитой рельсовой линии эпохи золотой лихорадки, она никогда не была бы построена.
Этим утром причалы Скагуэя полны – за ночь к ним пришвартовались четыре больших и два маленьких круизных судна. Туристы, высыпавшие на причал, заполняют ожидающие их вагончики железной дороги Белый перевал – Юкон. Вагоны те же самые, что и сто лет назад, – с большими окнами и широкими открытыми площадками в каждом конце. Локомотив пронзительно свистит, лязгают буфера и поезд трогается.
Рельсовый путь проходит через Скагуэй – город, родившийся на волне золотоискательского бума и сохранивший на себе отпечаток той романтической эпохи. Городок маленький, тихий, его можно за считаные часы обойти пешком, но когда-то на его улицах кишели многотысячные толпы. Многие из приезжих, воочию увидев, в какой суровый край забросила их жажда наживы, тут же отрекались от опасной авантюры и возвращались домой, нередко – на том же самом судне, которое доставило их сюда. Тем, кто оставался, прежде чем пуститься на поиски золота предстояло познакомиться с миром скагуэйских воров и бандитов. В те времена самым известным лицом в городе был объявленный вне закона человек по прозвищу Мыльный Смит. Он явился в Скагуэй откуда-то из штата Колорадо и быстро стал некоронованным королем города. Под его властью объединились все преступные элементы. Помимо доли в игорном бизнесе и контроле за проституцией, Смит владел и городским телеграфом. Это был очень интересный телеграф: он выглядел почти как настоящий, только не имел телеграфной линии. Тем не менее в его конторе сидел вполне благообразный клерк, который аккуратно принимал телеграммы от новых поселенцев Скагуэя: «Жив-здоров, целую-обнимаю, вечно ваш…». В ответ вскоре приходила телеграмма с почти стандартным текстом: «Очень рады, любим-обнимаем, но, к сожалению, мы в нужде, срочно высылай деньги». Ничего не подозревающий золотоискатель опять шел на «телеграф» и отправлял родным денежный перевод, который, разумеется, прямиком шел в карманы Мыльного Смита и его приятелей…
Но вот стались позади последние домики Скагуэя. Поезд быстро набирает скорость – ему предстоит долгий подъем на Белый перевал. Из окон вагонов хорошо можно различить узкую полузаросшую дорогу, которая вьется по склонам ущелий, карабкаясь вверх. Это – знаменитая «тропа-1898», по которой зимой 1897/98 г. пробирались к Клондайку тысячи золотоискателей, и в их числе – будущий всемирно известный писатель Джек Лондон. Сегодня это самый большой в мире музей под открытым небом. На всем своем протяжении тропа усыпана сотнями тысяч консервных банок, обрывками ремней, рваными ботинками – обувь особенно быстро изнашивалась от долгого хождения по горам. Сотрудники здешнего национального парка, которые упорно трудятся, чтобы собрать и сохранить хотя бы часть этих «артефактов», рассказывают, что выше, на перевале, можно даже найти прекрасно сохранившиеся газеты за январь – февраль 1898 г.
Между тем поезд упорно карабкается наверх, совершая захватывающие дух виражи, с грохотом проносясь по деревянным виадукам и на доли секунд буквально зависая над пропастью с грохочущим внизу водопадом. Здешний пейзаж – один из самых живописных на Аляске. На огромном пространстве в сотни квадратных километров протянулись горные пики, вершины которых теряются в туманной дымке. Они почти целиком покрыты чистейшим искрящимся снегом, и лишь кое-где из-под снежного покрова проглядывают зазубренные серые скалы. По мере того как поезд поднимается к перевалу, роскошные хвойные леса сменяются бесплодными вересковыми пустошами и зарослями ольхи. Меж крутых горных вершин дует порывистый промозглый ветер. Он будто размывает небесную синеву. Комары тучами вьются вокруг одинокого лося, бредущего вброд по мелководью. Разнообразное зверье – лоси, медведи, горные козлы, дикобразы, росомахи – не редкость в здешних местах. Старожилы узкоколейки рассказывают, как однажды лось ни за что не хотел пропускать поезд, и даже выказывал намерения атаковать паровоз. С большим трудом его удалось отогнать. Животные давно уже считают железную дорогу «своей» – сегодня из 110 миль в эксплуатации находится только 40-мильный участок между Скагуэем и станцией Беннет, лежащей за Белым перевалом. По этому маршруту ежегодно, с 1 мая по 1 сентября, совершает путешествие более 300 тысяч туристов. А потом наступает зима, и дорога снова замирает – до следующей весны…
Несмотря на то что железная дорога через Белый перевал уже давно утратила свое былое значение, она по-прежнему остается одной из «самых-самых» в мире. В 1994 г. железнодорожная линия Белый перевал – Юкон вошла в список 29 самых выдающихся исторических памятников гражданского строительства, составленный Американским обществом гражданских инженеров. Старая золотоискательская узкоколейка попала в весьма неплохую компанию, встав в один ряд с Панамским каналом, Эйфелевой башней и знаменитой Статуей Свободы.
В числе самых знаменитых железнодорожных сооружений мира почетное место занимает Роквиллский мост в штате Пенсильвания (США). Вот уже более ста лет этот мост, включенный в книгу рекордов Гиннесса, удерживает за собой звание самого длинного в мире каменного арочного моста.
Роквилльский мост пересекает реку Саскуэханну к северу от Гаррисберга на участке Пенсильванской железной дороги между Филадельфией и Питтсбургом. Его постройка явилась частью большой двадцатилетней программы реконструкции железных дорог Пенсильвании, осуществлявшейся под руководством инженера Уильяма Х. Брауна. Он сменил старый стальной мост, построенный через Саскуэханну между деревней Роквилл и городком Мэрисвилл в 1877 г.
Сооружение каменного Роквиллского моста началось в 1900 г. В качестве строительного материала был избран местный камень-песчаник, добывавшийся в карьерах на западе штата Пенсильвания. Всего на строительство моста пошло 220 000 тонн камня, его укладкой занимались каменщики из Италии и чернорабочие из Ирландии. Строители шли навстречу друг другу одновременно с восточного и западного берегов. 30 марта 1902 г. обе бригады встретились на середине реки, причем отклонение обоих пролетов моста составило всего несколько дюймов.
Общая длина всех 48 арочных пролетов моста – 1164 м. Этот рекорд до сих пор остается непревзойденным (очевидно, его так и не удастся побить, потому что в наше время каменные арочные мосты практически не строят). Протяженность каждого пролета составляет 21 м. Легенда утверждает, что 48 арок символизируют 48 штатов, входивших в то время в состав США, однако скептики опровергают это расхожее мнение: на самом деле в 1902 г. в составе США было только 45 штатов.
Движение по мосту открылось в Пасхальное воскресенье 1902 г. Первоначально через него было проложено четыре рельсовых колеи, однако в конце 1900-х гг. их число уменьшилось до трех. Ширина моста составляет 16 м. Мост проходит на высоте 14 м над уровнем реки, и на его устоях у восточного берега можно видеть отметки уровней наводнений, случавшихся в разные годы. Две из этих отметок относятся еще к старому, стальному мосту, стоявшему на этом месте до 1900 г. А для нынешнего каменного самым серьезным испытанием стал ураган «Агнес», пронесшийся над Пенсильванией в июне 1972 г. Тогда воды Саскуэханны впервые за всю историю поднялись на высоту 32,57 футов – на 15 футов выше самой максимального уровня. Наводнение буквально стерло с лица земли всю округу, но Роквиллский мост устоял.
На протяжении многих лет мост являлся жизненно важным узлом в системе рельсовых путей, связывавших восточные и западные районы страны. В годы Первой мировой войны (1914–1918) для его охраны была отряжена целая рота солдат: в США всерьез опасались, что немецкие диверсанты смогут подорвать этот важнейший стратегический объект. Роквиллский мост остается в строю и в наши дни. Ежедневно по нему проходит до 80 поездов.
В 1975 г. мост вошел в список исторических памятников США, имеющих общенациональное значение, а в 1979 г. получил статус исторического памятника гражданского строительства.
В 1919 г., когда строительство Квебекского моста наконец завершилось, восторженные газетчики окрестили его «восьмым чудом света». В 1987 г. Канадско-Американское общество гражданских инженеров объявило его памятником истории науки и техники, а в 1996 г. департамент Канадского Наследия закрепил за мостом статус национального исторического памятника. Однако прежде чем удостоиться этих высоких званий, Квебекский мост пережил времена бед и позора, когда его именовали «мостом-неудачником», «проклятым мостом»…
Река Святого Лаврентия – одна из крупнейших рек Северной Америки. Она соединяет область Великих озер с Атлантическим океаном, и ее ширина и глубина вполне позволяют проходить по реке морским судам. Долгое время она служили главной дорогой для проникновения английских и французских колонистов вглубь Американского материка и одновременно – серьезным препятствием для сообщений между севером и югом.
На протяжении многих лет единственным способом переправы оставался паром. Однако к 1890-м гг., когда через весь Североамериканский континент пролегли линии железных дорог, остро встала проблема постройки моста через реку Святого Лаврентия. В марте 1897 г. газета «Квебек морнинг кроникл» писала:
«Вопрос о постройке моста вновь поднят после нескольких лет спячки, и настроения деловых людей в Квебеке кажутся обнадеживающими. Однако поиск источников финансирования – всего лишь малая часть работы, которую предстоит выполнить… И федеральные, и провинциальные власти готовы субсидировать проект, и город Квебек, как ожидается, тоже внесет свою долю. По оценкам, стоимость моста составит по крайней мере восемь миллионов… С двойной железнодорожной колеей, путями для транспортных средств и пешеходов, мост, без сомнения, улучшит сообщение между двумя городами, и явится одним из величайших сооружений на континенте».
К 1903 г. неясные очертания будущего проекта начали наконец принимать законченную форму. Канадское правительство ассигновало средства на постройку. Заказчиком стала Национальная Трансконтинентальная железная дорога, а в качестве подрядчика выступила созданная группой местных бизнесменов «Компания Квебекского моста». На должность руководителя проекта был приглашен известный нью-йоркский инженер Теодор Купер. К тому времени он уже прославился как строитель трех крупных мостов, включая мост через Миссисипи в городе Сент-Луис (США, штат Миссури). Как ожидалось, сооружение Квебекского моста станет венцом его блестящей карьеры.
Все проектные и строительные работы взяла на себя американская компания «Феникс». Ее инженерам предстояло решить очень непростую задачу. На участке, избранном для строительства, река Святого Лаврентия достигала ширины 840 м. Высота будущего моста должна была обеспечивать свободный проход под ним океанских судов. Через мост предстояло проложить две железнодорожных колеи, две линии трамвая и две полосы для движения гужевого транспорта, автомобилей и пешеходов.
В качестве образца строители использовали знаменитый Ферт-оф-Фортский мост в Шотландии. Было решено, что Квебекский мост тоже будет мостом арочно-консольного типа с рекордной протяженностью центрального пролета – 540 м. Одно из преимуществ консольной системы заключается в том, что при этом не требуется возводить громоздкие леса и прочие вспомогательные конструкции – сборка консольной фермы возможна и без лесов. Однако ключом к проекту здесь служит вес центрального пролета (консоли). И именно этим ключом, как оказалось впоследствии, не сумели овладеть строители Квебекского моста…
В конце 1903 г. инженеры компании «Феникс» представили эскизный проект будущей постройки. Он был одобрен Купером с очень небольшими изменениями. В 1905 г. рабочие чертежи были закончены, и строители приступили к монтажу стальных ферм.
Из-за болезни Купер не мог лично присутствовать на стройке. Оставаясь в Нью-Йорке, он доверил непосредственное наблюдение за работами молодому инженеру Норману Маклуру. Вскоре Купер получил неприятное известие: из-за просчетов, сделанных на стадии проектирования, фактический вес центрального пролета оказался выше расчетного почти на 8 миллионов фунтов (3200 т)!
Купер стоял перед выбором: немедленно прекратить все работы, отвергнуть неудачный проект и начать все сначала, либо заявить, что никакой проблемы нет, и стройку можно продолжать. Как опытный инженер, он понимал, что дело принимает очень рискованный оборот. Но тщеславие подсказывало ему обратное: в конце концов, в случае неудачи вся ответственность ляжет на инженеров из «Феникса», зато в случае победы слава строителя самого большого моста в мире достанется ему, Куперу. Уже было запланировано, что в 1908 г. на открытие моста приедет сам наследник английского престола, принц Уэльский (будущий король Георг V), и любая задержка строительных работ отодвигала час триумфа…
В Квебек из Нью-Йорка ушла короткая телеграмма: «Превышение веса вполне допустимо. Продолжайте работы. Купер». Это было роковое решение.
15 июня 1907 г. инженер, осматривавший конструкции строившегося моста, отметил, что две балки южного плеча отклонились на четверть дюйма. Купер назвал это «несерьезной проблемой». В августе 1907 г. балки отклонились уже намного больше и при этом они, как писали в своем отчете представители технического надзора, «выглядели согнутыми». 27 августа 1907 г. прозвучал совсем тревожный звонок: инспекционная группа, возглавляемая Норманом Маклуром, отметила, что за одну неделю балки переместились на «пару дюймов» и прогнулись.
На стройке имелся телефон, но Купер заранее предупредил, чтобы обо всех экстренных случаях руководители стройки сообщали ему лично – разговор по телефону могли услышать чужие уши, и не было никакой необходимости в том, чтобы сплетники проведали о тревожной ситуации. Поэтому Норман Маклур спешно выехал в Нью-Йорк – консультироваться с Купером. Тем временем главный инженер Б. Йенсер принял решение продолжать работы. Когда позже его спросили, почему он, зная об опасности, пошел на этот шаг, Йенсер заявил, что якобы видел вещий сон, и во сне ему было сказано, что проблема не серьезна…
29 августа 1907 г. в 5: 32 пополудни произошла катастрофа. Фермы моста в течение 15 секунд со страшным треском переломились и рухнули с 50-метровой высоты в реку Святого Лаврентия. В этот момент на мосту находилось 86 инженеров и рабочих. 76 из них погибли. Четыре с половиной года непрерывного труда в одночасье были выброшены на ветер…
Катастрофа Квебекского моста в 1907 г. стала одной из крупнейших в истории гражданского строительства. Но на этом злоключения «проклятого моста» не закончились.
Пять лет специально созданная комиссия расследовала причины аварии. Одновременно группа инженеров во главе с Ральфом Моджески занималась пересмотром проекта моста. Были повторно выполнены все расчеты; протяженность центрального пролета сократили до 195 м. Самые ответственные узлы решено было изготавливать из стали с высоким содержанием никеля, более прочной, чем обычная углеродистая сталь. Наконец, в 1914 г. строительство моста возобновилось.
11 сентября 1916 г., когда рабочие приступили к монтажу центральной секции консоли, мост рухнул вновь – не выдержала одна из четырех опорных конструкций… Погибло 11 человек.
Строительство многострадального моста завершилось лишь в сентябре 1917 г. 20 лет работ обошлись в более ста человеческих жизней и 25 миллионов долларов. 17 сентября 1917 г. стальные конструкции моста соединила последняя заклепка, а 3 декабря мост был открыт для движения. В то время в Европе еще бушевала Первая мировая война, так что принц Уэльский смог торжественно открыть мост лишь в 1919 г., «задним числом». Одновременно наследник престола открыл и мемориал в память людей, погибших на этой беспрецедентной по масштабам и трагизму стройке.
В наши дни Квебекский мост при общей протяженности 987 м продолжает сохранять за собой звание самого длинного консольного моста в мире. Он принадлежит Канадской Национальной железной дороге и играет важную роль в транспортном сообщении. Через него проходят рельсовый путь, три полосы автомобильного движения и два пешеходных тротуара.
Несмотря на все неудачи, строительство Квебекского моста стало одним из крупнейших технических подвигов 1-й половины ХХ столетия. А у канадских инженеров с тех пор сохраняется интересная традиция: каждому выпускнику высшего учебного технического заведения на церемонии посвящения в инженеры надевают на мизинец стальное кольцо, сделанное из металла рухнувшего в 1907 г. Квебекского моста. Это кольцо на протяжении всей жизни служит напоминанием о тех высоких этических требованиях, которые настоящий инженер обязан соблюдать в своей профессиональной деятельности.
Линии метрополитена есть во многих городах мира. И, как правило, они везде выполняют только функциональное значение. Везде в мире метрополитен является не более чем видом городского транспорта. Московский метрополитен в этом смысле – исключение. Помимо выполнения чисто функциональной задачи, ему предстояло нести огромную политическую и культурную нагрузку.
«Московский метрополитен должен быть национальным достоянием и предметом гордости советского народа, объектом изучения, образцом для подражания и местом паломничества туристов». Такие задачи были поставлены перед строителями метрополитена.
Московский метрополитен строила вся страна. Заказы Метростроя выполняли более 500 заводов, фабрик, карьеров и других предприятий. По средствам, затраченным на сооружение первых очередей, по скорости строительства московский метрополитен не знает себе равных в мире.
Первая очередь метрополитена протяженностью 11,6 километра: линия «Сокольники» – «Охотный ряд» и две ветки – к «Смоленской площади» и к «Парку культуры и отдыха им. Горького» – была выстроена за два с небольшим года (1933–1935 гг.).
15 октября 1934 г. в 8 часов 20 минут на станцию «Комсомольская» вышел первый поезд, состоящий из двух вагонов – моторного и прицепного. А 15 мая 1935 г. в 7 часов утра Московский метрополитен был открыт для всеобщего пользования. 13 станций-дворцов, залитых потоками света, гостеприимно распахнули двери вестибюлей перед пассажирами. Люди всю ночь стояли у входа, чтобы оказаться в числе первых пассажиров. Разменных автоматов и турникетов тогда не было. Пассажиров пропускали по билетам двух цветов. Красные – до станции «Сокольники», желтые – обратно. На билетах отмечалось время выдачи. Они были действительны в течение 35 минут.
Движение осуществлялось (в обе стороны, естественно) от станции «Сокольники» до станции «Охотный ряд» и далее разветвлялось – до станций «Парк культуры» и «Смоленская». Обслуживалась линия четырехвагонными составами, которые в 1936 г. были увеличены до шести вагонов. В 1935 г. в часы пик максимально пропускалось 12 пар поездов, всего за сутки проходило 487 поездов. Суточные перевозки составили 177 тысяч пассажиров.
В 1937–1938 гг. была закончена вторая очередь строительства: от Смоленской площади линия метрополитена была доведена по метромосту над Москвой-рекой до Киевского вокзала; от центра прошли две линии – к Курскому вокзалу и к поселку «Сокол». Под землей уже возник «пучок» радиальных линий метрополитена, расходящихся из центра города. Их протяженность в то время составляла более 26 километров.
Великая Отечественная война не остановила строительства московского метрополитена. Сооружение новых линий метрополитена в условиях войны имело и оборонное значение – во время налетов фашистской авиации туннели метрополитена превращались в подземное убежище.
1 января 1943 г. вступила в эксплуатацию линия от станции «Площадь Свердлова» (ныне «Театральная») до станции «Завод имени Сталина» (ныне «Автозаводская»), протяженностью 6,2 километра. На этой линии также были построены станции «Новокузнецкая» и «Павелецкая».
18 января 1944 г. открыт участок от станции «Курская» до станции «Измайловская» (сейчас «Измайловский парк») со станциями «Бауманская», «Электрозаводская» и «Сталинская» (сейчас «Семеновская»), протяженностью 7,1 километра. Позднее – в конце 1954 г. – от Измайлова линия была продолжена до Первомайской. Впервые линия метрополитена дважды проходила под руслом Москвы-реки.
Общая длина линий метрополитена к концу Великой Отечественной войны достигла 40 километров.
В послевоенную пятилетку началось строительство четвертой очереди московского метрополитена: Кольцевой линии (длиной в 20 км), которая соединила московские вокзалы, расположенные за Садовым кольцом. Первый отрезок кольца – от Курского вокзала через Замоскворечье к Парку культуры – вступил в строй в первые дни 1950 года: большая дуга соединила две радиальные линии. Эта дуга дважды прошла под руслом Москвы-реки. Протяженность линий московского метрополитена достигла 47,3 километра.
В начале 1952 г. было открыто движение на втором отрезке кольца, длиной 6,7 километра – от Курского до Белорусского вокзала. В марте 1954 г. поезда пошли по последнему участку кольца – от Белорусского вокзала, через Киевский вокзал, к Парку культуры. Большое кольцо соединило все радиусы метрополитена, а протяженность линий столичного метрополитена того времени составила 60 километров.
Рост пассажирских перевозок московского метрополитена повлек за собой переустройство линий и станций в центре города, которые уже не справлялись с потоком пассажиров. 5 марта 1953 г. начал свою работу новый Арбатский радиус метро протяжением около 4,5 километра – от станции «Площадь Революции» до Киевского вокзала. Был сооружен новый туннель, который проходил к Киевскому вокзалу уже не по метромосту над Москвой-рекой, как это было раньше, а под ней. На новом радиусе метро вместо прежних четырех подземных залов создано три («Арбатская», «Смоленская», «Киевская»).
С самого начала московский метрополитен рассматривался руководителями страны не просто как новый вид городского транспорта. Он должен был олицетворять собой воплощение победившей идеологии, стать символом успехов страны, достигнутых, разумеется, под руководством коммунистической партии. Поэтому строительство метрополитена задумывалось и воплощалось еще и как грандиозная пропагандистская акция. Средств не жалели. Отсюда – неслыханная пышность и изощренность убранства подземных залов.
Роскошь и разнообразие оформления станций московского метрополитена поражают. Блестящий отполированный камень различных цветов и оттенков, сталь и бронза, мозаика, скульптура, барельефы, цветное стекло, фрески, керамика, полированный дуб, фарфор, хрусталь, освещенные ярким светом – и все это великолепие не для немногих, а для миллионов, для повседневного пользования подземной электрической внутригородской дорогой!
Немаловажное значение придавалось и культурному и воспитательному значению метрополитена. В 1920—1930-х гг. Москву заполонили выходцы из деревни и с рабочих окраин, для которых нормой поведения было лузгание семечек, курение махорки, плевки и сморкание в общественных местах. Блеск и разнообразие архитектуры, скульптур, мозаичных панно на станциях метро были призваны приучать народ к чистоте и развивать у него эстетическое чувство.
Для украшения подземных станций использовался прекрасный поделочный камень – мрамор серо-голубого, желто-розового, белого, серого, красного, черного и других цветов, привезенный с Украины, Дальнего Востока, Средней Азии, Грузии, Армении, Урала, Сибири. На облицовку стен московского метрополитена не пожалели даже древний Кремль в Серпухове, сложенный из кристаллизованного желтовато-розового известняка – его до основания разобрали и употребили для нужд Метростроя. Сюда же пошло мраморное убранство из разрушенных московских соборов и церквей.
Подземные залы, переходы и наземные вестибюли московского метрополитена – своеобразные минералогические музеи, украшенные более чем пятьюдесятью видами мрамора и другого отделочного камня. Например, станция «Комсомольская-кольцевая» отделана мрамором из четырнадцати месторождений Советского Союза. Белый мрамор Урала мы видим на станциях «Комсомольская-кольцевая», «Смоленская» (на Арбатском радиусе), «Новокузнецкая». Черный давалинский мрамор Армении привлекает внимание на станции «Курская-кольцевая». Станция «Красные ворота» облицована темнокрасным мрамором Шрошинского месторождения в Грузии, а станция «Динамо» – густокрасным мрамором из Нижнетагильского месторождения на Урале. На станции «Белорусская» можно долго любоваться розово-фиолетовым мрамором из Бираканского месторождения на Дальнем Востоке. Очень редким и дорогим камнем – родонитом, нигде в мире не образующим таких скоплений, как на Урале, отделаны колонны подземного зала станции «Маяковская».
Три станции Московского метро сегодня считаются памятниками истории и архитектуры и охраняются государством: «Красные Ворота», «Кропоткинская» и «Маяковская».
В первые годы строительства метрополитена авторами и консультантами проектов станций и вестибюлей были крупнейшие зодчие страны: И.А. Фомин, В.А. Щуко, братья Веснины, П.А. и И.А. Голосовы, А.В. Щусев, В.Г. Гельфрейх, Б.М. Иофан, К.С. Алабян, Н.Я. Колли, А.Н. Душкин, П.Г. Таранов, Н.А. Быкова, Д.Н. Чечулин, Г.А. Захаров, З.С. Чернышева, Л.М. Поляков, Л.Н. Павлов, И.Н. Кастель, И.Е. Рожин, И.А. Покровский, Ф.А. Новиков, В.С. Егерев, Н.И. Демчинский, М.Ф. Марковский, А.Ф. Стрелков и др. В оформлении станций участвовали известные художники и скульпторы – А.А. Дейнека, В.А. Фаворский, П.Д. Корин, Г.И. Опрышко, М.Г. Манизер, В.А. Андреев, Н.В. Томский, В.И. Мухина. Так, на своде станции «Комсомольская-кольцевая» находится грандиозное мозаичное панно из смальты площадью около 30 квадратных метров, выполненное по эскизу выдающегося художника П.Д. Корина.
Среди конструкторов метрополитена следует упомянуть А.И. Семенова, Л.И. Горелика, Е.С. Барского. Советские специалисты предложили и реализовали принципиально новое решение строительства «подземки». В основу архитектуры положена идея: на станциях ничто не должно напоминать о подземелье. Архитекторам удалось преодолеть впечатление давящей тяжести, обычно свойственное подземным сооружениям. Они добились этого путем создания строгих пропорций колонн и пилонов, легкости перекрытий, свободой и простором интерьеров.
Станции, сооруженные по одной и той же конструктивной схеме, благодаря архитектурным приемам имеют совершенно разный вид. Каждая из них строго индивидуальна, и пассажир быстро запоминал станции метро, без надписей легко отличая одну от другой.
Помимо художественной ценности, сооружения метрополитена представляют собой огромную материальную ценность. Столичное метро – это еще и комплекс сложных инженерно-технических сооружений и устройств. Кроме станций и вестибюлей к ним относятся путевые перегонные тоннели с притоннельными сооружениями, эстакады, мосты и др., которые постоянно требуют обслуживания и ремонта. Одна из сложных задач – содержание в хорошем состоянии облицовки полов и стен станций. Практика эксплуатации показала, что лучшим материалом для облицовки полов подземных залов является гранит. Лучшим декоративным материалом для отделки станций показал себя мрамор, но он требует постоянного ухода и реставрации.
В 1960-х гг. строительство метрополитена претерпело существенные изменения. Сохраняя ансамбль и основные архитектурные традиции, создатели новых линий были вынуждены идти по пути снижения стоимости строительства. Для того чтобы построить больше новых линий, необходимо было использовать более дешевые материалы. На новых станциях метрополитена уже нет такого количества редкого поделочного камня, скульптурных и художественных работ, как это было в 40-х – 50-х гг. Но и имеющимися средствами зодчие стараются придать индивидуальный облик станциям, сохраняя легкость и простор интерьеров.
8 июля 2004 г. исполнилось 30 лет с начала строительства Байкало-Амурской магистрали. Сооружение этой второй (после Транссиба) по протяженности железнодорожной магистрали страны стало одной из последних «великих строек» СССР. Впрочем, история Байкало-Амурской магистрали, или сокращенно – БАМ, уходит своими корнями еще в начало ХХ в. Именно тогда экспедиция геологов, прошедшая от Байкала до Амура, отметила богатейшие залежи полезных ископаемых в этом регионе. В отчете было также отмечено, что для разработки и вывоза сырья тут необходимо строить карьеры, рудники и горно-обогатительные фабрики, и прежде всего – железную дорогу.
Правительство царской России осилить еще одну грандиозную стройку наподобие Транссибирской магистрали уже не смогло. Сначала этому помешала первая мировая война, а потом – революция и гражданская война.
Второй всплеск интереса к БАМу приходится на 30-е гг. ХХ в. Новая экспедиция подтвердила выводы предшественников и наметила примерную трассу, по которой должна пройти железная дорога. В 1933 г. было принято специальное правительственное постановление «О строительстве Байкало-Амурской магистрали» и определено генеральное направление трассы: Тайшет – северный берег Байкала – Тындинский – Ургал – Комсомольск-на-Амуре – Советская Гавань. Специально созданная организация «БАМтранспроект» приступила к изысканиям и проектированию будущей магистрали. И снова война – теперь уже Вторая мировая – заставила отложить это дело в долгий ящик. Правда, в 1939–1942 гг. потребности в стратегическом сырье и топливе заставили правительство страны проложить несколько веток от Транссибирской магистрали на север к районам основной трассы БАМа. Велись эти стройки силами заключенных.
В 1946–1958 гг. велось строительство участков дороги Тайшета – Братск, Известковая – Ургал и Комсомольск-на-Амуре – Советская Гавань. Опять-таки основная рабочая сила – обитатели «архипелага ГУЛАГ». В 1958 г. был введен в постоянную эксплуатацию участок Тайшет – Лена протяженностью 692 км.
Реально к полномасштабному сооружению БАМа в СССР смогли приступить лишь в начале 1970-х гг. Возможно, начало строительства было бы отложено еще на несколько лет, если бы не военный конфликт с КНР. Военные действия в районе острова Даманский показали, что в случае неблагоприятного развития событий нитка Транссиба может быть легко перерезана войсками, пришедшими с того берега Амура, или даже отдельными диверсионными группами. Срочно понадобился еще один железнодорожный путь на Дальний Восток. И в 1974 г. стартовала очередная всесоюзная комсомольская стройка – БАМ.
8 июля 1974 г. появляется правительственное постановление «О строительстве Байкало-Амурской магистрали». Тут же XVII съезд ВЛКСМ объявляет БАМ ударной комсомольской стройкой. По всей стране развернулась активная пропагандистская компания. БАМ стал символом 2-й половины 1970-х гг. На строительство магистрали ехала молодежь со всей страны. Здесь неплохо платили, ввели улучшенное снабжение продовольственными и промышленными товарами. Однако и трудности были немалые: строителям БАМа предстояло уложить 4 с лишним тысячи километров железнодорожного полотна. К этому надо добавить жизнь в палатках и вагончиках, летом – таежный гнус, жара за 30°, зимой морозы в –50°… Четверть магистрали проходит по вечной мерзлоте, на ее пути – участки с высокой сейсмичностью, неприступные таежные болота.
Тем не менее на первых порах стройка продвигалась вперед ударными темпами. 14 сентября 1975 г. легло «серебряное» звено на линии Тында – Чара, в ноябре 1976 г. сдан во временную эксплуатацию участок БАМ – Тында, в 1979 г. введен в эксплуатацию участок Тында – Беркакит, спустя г. началось движение по участку Комсомольск-на-Амуре – Березовка… В июле 1980 г. была официально организована Байкало-Амурская железная дорога с тремя отделениями – Ургальское, Тындинское и Северобайкальское.
29 сентября 1984 г. на разъезде Балбухта состоялась долгожданная «золотая» стыковка: восточное и западное направления стройки, шедшие навстречу друг другу в течение десяти лет, наконец встретились. Это событие было отмечено шумным митингом, рапортом очередному съезду КПСС и заявлением об официальном открытии сквозного движения поездов по всей Байкало-Амурской магистрали. Однако в реальности строительство дороги продолжалось еще долгие 20 лет.
В 1989 г. последние перегоны БАМа были сданы в эксплуатацию и вся дорога передана в ведение МПС. Трасса дороги пересекла 11 полноводных рек, 7 горных хребтов, было пробито 8 тоннелей, построено 142 моста, более 200 железнодорожных станций и разъездов. Но не было закончено строительство 15-километрового Северо-Муйского туннеля – самого длинного в тогдашнем СССР и пятого по протяженности в мире. Немногочисленные поезда вынуждены были идти по длинному объездному пути через перевалы Северо-Муйского хребта. Крутизна подъемов здесь местами достигала 40 %. По действующим нормативам движение пассажирских поездов на таких уклонах запрещалось. В 1989 г. вступила в строй новая объездная линия протяженностью 61 км. На ней были устроены 2 туннеля и высокие виадуки с двухъярусными опорами, включая так называемый «Чертов мост». Крутизна подъемов здесь составляла не более 18 %, так что поезда могли ходить без ограничений. Этот обход эксплуатируется до сих пор.
Проходка Северо-Муйского туннеля завершилась лишь в мае 2001 г., и полгода спустя он был открыт для движения. 15-километровый путь проходит здесь на глубине в 1000 метров. Туннель строили 25 лет, при этом погибли 50 проходчиков. Стоимость туннеля составила 500 миллионов долларов.
Между тем еще с конца 1980-х гг. начали все громче звучать голоса о том, что «стройка века», по сути, является «дорогой в никуда». Если оставить в стороне потенциальное военное значение, то с практической точки зрения БАМ приносил и продолжает приносить одни только убытки – по 3 млрд рублей в год. До сих пор магистраль не дала ни копейки прибыли. Реальный бюджет строительства втрое превысил расчетный. В настоящее время по Байкало-Амурской магистрали ежесуточно проходят лишь 8 поездов, а объемы перевозок составляют 8 млн тонн грузов в год. Строго говоря, и самого БАМа в административном отношении уже не существует: в июле 1996 г. коллегия МПС упразднила Байкало-Амурскую железную дорогу и передала ее восточный участок Дальневосточной железной дороге, а западный – Восточно-Сибирской.
Вернет ли себе когда-нибудь «дорога в никуда» звание «дороги в будущее»? Оптимисты (пока еще весьма немногочисленные) уверены, что да. Существовал проект постройки железнодорожного туннеля под Татарским проливом и соединения Сахалина с материком. Тогда БАМ стал бы кратчайшим путем, по которому пошел бы весь поток транзитных грузов из Японии в Европу, и это позволило бы загрузить дорогу до уровня проектной мощности. Но этот проект так и не был реализован, хотя разговоры о нем ведутся до сих пор. Другие убеждены, что БАМ заработает в полную силу, если разведанные на всем протяжении магистрали месторождения полиметаллических руд, меди, угля, нефти и газа наконец-то начнут осваивать (впрочем, об этом мечтали и в 1910-е, и в 1930-е, и в 1970-е гг.). Однако, судя по предыдущим темпам освоения региона, реальная эксплуатация БАМа начнется примерно в 2025 г. Именно к этому времени здесь, возможно, будет создана необходимая промышленная инфраструктура.
Япония была пионером высокоскоростного железнодорожного транспорта. Первый «поезд-пуля» – «синкансен» – был пущен в 1964 г. Он развивает скорость 220–230 км/час. Этот показатель давно перекрыт высокоскоростными поездами из других стран, но тем не менее «синкансен» остается гордостью японцев, многие из которых ездят на нем каждый день, в том числе добираясь до работы. В 1997 г. этим видом транспорта было перевезено 282 миллиона человек.
Поезда японских высокоростных линий «синкансен» своей обтекаемой носовой частью напоминают пулю. И так же, как полет пули, стремительно их движение. Сегодня им принадлежит абсолютный рекорд скорости на железной дороге, установленный в апреле 1999 г. – 552 км/час!
«Синкансен» в буквальном переводе с японского – «новая магистральная линия». Этот термин сегодня используется и во французском, и в английском языках: пустив свои высокоскоростные поезда, французы и англичане в просторечии именуют их синкансеном – так когда-то во все языки мира вошло русское слово «спутник».
Первый рейс синкансена состоялся в 1964 г. на линии Токио-Осака («Токайдо-синкансен»). Первые высокоскоростные поезда ходили со скоростью 200 км/час, но по тем временам это уже было сенсацией. В марте 1972 г. открылся первый участок линии «Санио-синкансен» от Осаки до Окаямы. Спустя три года эта магистраль была продлена до Хакаты. Расстояние от Осаки до Хакаты, пригорода города Фукуока на острове Кюсю (около 660 км), поезда первоначально преодолевали за 3 часа 44 мин., а с ноября 1986 г. – за 2 часа 59 мин.
В 1982 г. открылись две северные линии синкансена: «Охоку-синкансен» от Токио до Мориоки и «Дзеэцу-синкансен» до Ниигаты. Затем на север протянулись новые магистрали синкансена: «Ямагата-синкансен» от Фукусимы до Ямагаты, «Акита-синкансен» от Мориоки до Акиты и «Хокурику-синкансен» от Такасаки до Нагано (строилась в связи с зимними олимпийскими играми в Нагано). В планах – строительство синансена до города Саппоро на острове Хоккайдо.
В марте 1988 г. стартовали поезда на линии «Западный Хикари», а в 1989 г. – «Главный Хикари», развивающие скорость до 230 км/ч. В августе 1992 г. появились поезда серии 300, мчащиеся со скоростью 270 км/ч. А в марте 1993 г. состоялся дебют «пятисотки» – поезда серии 500, эксплуатирующегося на линиях экспресса «нозоми».
Сегодня в Японии используются три категории высокоскоростных поездов: «нозоми», «хикари» и «кодоми». Экспресс «нозоми» – самый быстрый. Курсирующие на этих линиях поезда серии 500 своим внешним обликом, и особенно вытянутой носовой частью длиной 15 метров, создающей необходимую аэродинамику, напоминают космические корабли. Их появление на железнодорожных магистралях Японии полностью изменило стандарты для высокоскоростных дорог. На некоторых участках «нозоми» развивает скорость до 500 км/час и останавливается только в крупных населенных пунктах. «Хикари», второй по скорости, делает остановки и на промежуточных станциях, а «кодоми» – на всех станциях. Тем не менее и скорость «кодоми» превышает 200 км/ч, хотя при прохождении через некоторые местности и населенные пункты скорость синкансена ограничена 110 км/ч.
Несмотря на такие бешеные скорости, синкансен в Японии заркомендовал себя исключительно надежным видом транспорта: за 35 лет эксплуатации, начиная с 1964 г., не зафиксировано ни одной аварии со смертельным исходом (исключая самоубийц). Также исключительно высока и «пунктуальность» японских высокоскоростных поездов: среднее ежегодное опоздание для синкансена составляет менее одной минуты, и даже во времена пиковых нагрузок оно составляет не более 3–4 минут. Став удобным и доступным видом транспорта, синкансен во многих случаях является сегодня самым оптимальным способом путешествия по Японии.
Вагоны поездов синкансена разделены на различные классы. Зеленая эмблема рядом с дверью означает, что этот вагон предназначен для пассажиров первого класса. Некоторые поезда даже имеют частные салоны, которые могут быть зарезервированы. Внутри японские высокоскоростные поезда напоминают самолеты: стоят ряды кресел с высокими спинками, бортпроводницы на ручных тележках развозят еду и напитки. Кресла могут разворачиваться на 180 градусов – это сделано для того, чтобы пассажиры могли во время поездки беседовать друг с другом, сидя лицом к лицу, а не вертеться, сворачивая шеи. При этом шум от стремитально мчащегося поезда в салон почти не попадает.
Интенсивно используемая высокоскоростная железная дорога создает огромные проблемы как для окружающей среды, так и для технических служб. Не случайно третья часть всех издержек при эксплуатации синкансена приходится именно на техническое обеспечение. Для японских высокоскоростных дорог используются стандартные стальные рельсы, причем ширина колеи применяется разная: 1,067 м и 1,435 м. Предполагается, что в ближайшем будущем все линии синкансена будут переведены на колею 1,435 м. «Обычным» поездам доступ на линии, где летают «поезда-пули», строго заказан.
В ближайших планах японских железнодорожников – сооружение новых линий синкансена на севере и юге страны. Предполагается продлить магистраль «Санио-синкансена» на 211 км с тем, чтобы охватить весь остров Кюсю. Следующий кандидат – 59-километровая линия «Нагано-синкансен» от Нагано до Дзеэцу. Но главные перспективы развития высокоскоростных магистралей лежат в области использования так называемой технологии магнитной левитации (проект «МАГЛЕВ»), при которой магнитная сила используется для того, чтобы в буквальном смысле поднимать транспортные средства над землей и создавать новые мощные локомотивы, в которых будут до минимума сведены трение и вибрация.
В наши дни туннель «Сейкан», проложенный под морским дном и соединяющий японские острова Хонсю и Хоккайдо, является самым протяженным железнодорожным туннелем в мире. Он оставил позади и туннель под Ла-Маншем, и знаменитый Симплонский туннель в Альпах. Однако жизнь не стоит на месте, и вскоре рекорд туннеля «Сейкан» будет побит Сен-Готардским базовым туннелем, постройка которого должна быть завершена к 2012 г. Но и после этого «Сейкан» сохранит за собой звание самого длинного в мире туннеля, проложенного под морским дном.
Протяженность туннеля «Сейкан» – 53,85 км, при этом длина подводного участка составляет 23,3 км. Самая нижняя точка туннеля лежит на глубине 240 м ниже уровня моря и на 100 м ниже дна пролива Цугару. Это – самая глубокая железнодорожная линия в мире. Безопасность ее эксплуатации обеспечивают 18 вспомогательных туннелей общей длиной 71,8 км, оснащенных самым современным оборудованием, включая лазерные приборы.
Туннель является частью железнодорожной линии Кайкио, соединяющей главный японский остров Хонсю с северным островом Хоккайдо. Оба острова разделяет широкий пролив Цугару. Море здесь известно своим капризным характером, а кроме того, пролив находится в зоне повышенной сейсмической активности. Так что перед строителями туннеля «Сейкан» стояла очень сложная задача.
Первоначально железнодорожное сообщение между двумя островами поддерживалось с помощью парома. Идея строительства туннеля родилась еще в 1946 г., однако у послевоенной Японии еще не имелось достаточно сил и средств, чтобы реализовать такой масштабный проект. Между тем проблема безопасного сообщения с Хоккайдо становилась все острее. В 1954 г. тайфун отправил на дно сразу пять паромов, пересекавших пролив Цугару. Погибло 1430 человек. Эта трагедия всколыхнула всю страну. Выступления общественности заставили японское правительство вплотную заняться поисками более безопасного способа пересечения пролива.
Может быть, через пролив стоило бы построить мост? Однако, взвесив все «за» и «против», японские инженеры пришли к выводу: это будет настоящая авантюра. Пролив Цугару известен своими непредсказуемыми погодными условиями, кроме того, он очень глубок. Строители столкнутся здесь с большими трудностями, а сам мост будет опасен в эксплуатации. Никто не даст гарантии, что его не снесет очередной тайфун или не разрушит землетрясение.
Более привлекательным решением выглядела постройка туннеля. Но потребовались десять лет поисков, исследований и экспериментов, прежде чем на берега пролива Цугару пришли строители.
Постройка туннеля «Сейкан» стала самой трудной задачей в истории строительства подводных сооружений подобного рода. Инженеры не могли использовать здесь проходческую технику, потому что вулканические породы под проливом Цугару оказались весьма нестабильными и непредсказуемыми. Вместо этого строителям пришлось применять динамит. Методично, шаг за шагом, проходчики продвигались вперед. На то, чтобы проделать 33-мильный проход под морским дном, им потребовалось более 2800 тонн взрывчатых веществ. Подземная галерея длиной 23,3 км соединила оба берега пролива уже в 1964 г., однако потребовалось еще 20 лет, чтобы построить собственно туннель.
Пик строительства приходится на 1972–1983 гг. Именно в это время под землей пролег двухколейный железнодорожный путь с шириной колеи 1,067 м. Эта колея уже стандартной, однако инженеры компании «Japan Railway Construction Corporation», строившей туннель, сознательно пошли на этот шаг: использование узкоколейной дороги в данном случае оправдано экономически. Такую дорогу дешевле строить, оборудовать и эксплуатировать. А это весьма немаловажно в свете и без того огромной – 7 миллиардов долларов! – стоимости этого самого большого в мире туннеля. Впрочем, туннель «Сейкан» может пропускать и поезда с нормальной колеей 1,435 м: для этого каждое полотно дороги имеет третий, дополнительный рельс. Туннель строился, что называется, «на вырост»: предусматривалось, что со временем он будет включен в сеть скоростных железных дорог «синкансен». Поэтому строители побеспокоились о том, чтобы наклоны и спуски в туннеле были возможно более плавными, а рельсы уложены без стыков, с использованием бесшовной технологии. Внутри туннеля даже устроены две станции: Йосиока и Таппи. Правда, обе они находятся не под морским дном, а на уровне береговой линии, по обеим сторонам пролива Цугару. При станциях функционируют музеи, экспозиция которых рассказывает об истории, сегодняшнем дне и перспективах туннеля «Сейкан».
Высота туннеля составляет 7,9 м, а ширина 9,8 м. На его сооружение пошло 168 000 тонн стали. Этого количества хватило бы, чтобы построить четыре таких небоскреба, как «Петронас Тауэр»! А все строительство заняло почти 42 г. Ветераны-строители туннеля до сих пор вспоминают злосчастный 1976 г., когда в туннель со скоростью 80 тонн в минуту неожиданно начала прорываться морская вода. Потребовалось более двух месяцев, чтобы ликвидировать прорыв. По счастью, никто из рабочих при этом не погиб.
Первый поезд через туннель прошел 13 марта 1988 г. Сейчас на этой линии эксплуатируются только узкоколейные поезда, но ожидается, что в 2020 г. через него пойдут скоростные «поезда-пули». Пока же стоимость эксплуатации «синкансена» на этой линии очень высока; при этом полет на самолете между Хонсю и Хоккайдо занимает гораздо меньше времени, а по стоимости обходится даже дешевле. И все же, несмотря на ограниченное использование, туннель «Сейкан» остается свидетельством одного из самых выдающихся технических подвигов ХХ столетия.
Когда-то, еще в ледниковый период, Британия была связана с Европейским континентом сухопутным мостом. Но на исторической памяти человечества Британия всегда была островом. Сейчас уже трудно определить, кому принадлежит приоритет в идее о наземной связи между Великобританией и континентальной Европой. Важно другое – в 1994 г. эта старая мечта была воплощена в жизнь.
Первая попытка связать Англию и Францию сухопутным «мостом» была предпринята в 1880 г. Но тогдашнего английского премьер-министра Уильям Гладстона советники убедили в том, что реализация подобного проекта обернется большим риском для национальной безопасности Англии, и идея была отложена в долгий ящик.
Любопытно, что инициаторами проекта всегда выступали французы – англичане не спешили расстаться со своим статусом островной державы. В 1750 г. Амьенский университет даже выделил специальную премию тому, кто разработает проект тоннеля под Ла-Маншем. В 1802 г. французский инженер А. Матье подал императору Наполеону проект строительства 15-километровой тоннельной секции. Другие 15 километров должны были прокладывать со своей стороны англичане, а обе секции соединялись бы в центре Ла-Манша. В 1832 г. другой французский инженер, Тома де Гамон, предлагал прорыть под Ла-Маншем тоннель с тринадцатью вентиляционными трубами или построить мост, который опирался бы на насыпные острова. Спустя тридцать лет Наполеон III и английская королева Виктория рассматривали новый план туннеля, предусматривавший его сборку из кессонов, установленных на морском дне. В конце XIX в. на обоих берегах даже начали что-то копать, но, прокопав километра два, бросили эту затею.
В 1975 г. Франция предприняла новую попытку добиться от англичан согласия на реализацию проекта. В итоге в 1986 г. британский премьер-министр Маргарет Тэтчер и президент Франции Франсуа Миттеран подписали соглашение, известное как «Соглашение Кентербери».
Первоначально рассматривались десять вариантов маршрута 109-километровой железной дороги, которой предстояло соединить английский город Фолкстон с французским Па-де-Кале через туннель под Ла-Маншем. Основными критериями оценки проектов являлись стоимость, возможное воздействие на природную среду и экономическая выгода. В течение долгого периода консультаций состоялось более двух тысяч встреч членов строительного комитета с представителями местных властей и общинных советов, членами правительств и парламентов обеих стран, коммерческих фирм и государственных организаций. В результате этого в выбранный проект было внесено более ста локальных изменений.
Подземные работы начались с британской стороны 11 декабря 1987 г. Туннель через Ла-Манш строился три года. За время строительства было извлечено 8 миллионов кубометров грунта – 2400 тонны в час. В разгар строительства здесь работало около 15 тысяч инженеров, техников и рабочих. Увы, не обошлось без жертв – при сооружении туннеля погибло 10 человек. На сооружение туннеля и железной дороги было затрачено 10 миллиардов фунтов (15 миллиардов долларов).
В 1991 г. проходка туннеля была завершена. Еще три года ушло на его техническое оборудование, и 6 мая 1994 г. туннель был торжественно открыт в присутствии английской королевы Елизаветы II и президента Франции Миттерана. С конца 1994 г. началось регулярное транспортное сообщение Британии с континентом.
Туннель под Ла-Маншем, за которым закрепилось название Евротуннель, в настоящее время является одним из самых важных элементов транспортной инфраструктуры Европы. Его общая протяженность составляет 50,45 км (31,35 мили), в том числе под морем – 38 км (23,3 мили). Самая нижняя точка туннеля располагается на 114,9 м ниже уровня моря.
Туннель состоит из 3 взаимосвязанных труб: по одной на каждый рельсовый путь плюс сервисный туннель. Общая протяженность подземных сооружений составляет 95 миль.
Эксплуатацию туннеля осуществляет совместный англо-французский консорциум. После открытия туннеля путешествие между Великобританией и континентом намного удешевилось. Поезда курсируют между Фолкстоном (Англия) и Па-де-Кале (Франция), пересекая канал за 20 минут, а путешествие от Лондона до Парижа теперь занимает только три часа. Специальный высокоскоростной поезд «Евростар» (французская разработка) предназначен для перевозки пассажиров, в то время как поезда типа «Шаттл» («Челнок») перевозят автомобили. Службы Евротуннеля функционируют круглые сутки.
Самым первым небоскребом на Земле могла бы стать Вавилонская башня, которая, если верить старым легендам, должна была возвышаться до самого неба. Впрочем, в ту пору самого слова «небоскреб» еще не знали. Оно родилось в США в 1870 г., когда здесь приступили к строительству административного здания для страховой компании высотой 130 футов (около 40 м). Согласитесь, не столь уж и большой «скребок» для неба…
Строительство более высоких зданий стало возможно лишь благодаря революционной технологии, внедренной в 1870-х гг. чикагскими инженерами. Они разработали строительные конструкции, где основную нагрузку стали нести не стены, а стальной каркас, передававший ее непосредственно на фундамент. Это позволяло существенно уменьшить вес сооружения, куда меньше ограничивало его высоту. К этому времени уже было налажено массовое производство стали, а в 1852 г. Элиша Отис изобрел лифт. Вот тогда высотные дома и стали расти в Америке, словно грибы.
К XX столетию население Нью-Йорка начало увеличиваться быстрыми темпами. В связи с этим поднялась стоимость участков земли, а это в свою очередь привело к увеличению этажности зданий. Небоскребы оказались идеальным решением. Именно первые десятилетия ХХ в. следует считать началом эры небоскребов.
К началу нового столетия американские инженеры и архитекторы уже накопили достаточный опыт сооружения высотных зданий с металлическим каркасом. Если первые высотки еще декорировались стилизованными элементами готики, ренессанса или классицизма, то с начала 1920-х гг. в их облике возобладали простота и прямолинейный рационализм. Подобное простое архитектурное решение характерно для построенного в 1929–1931 годах знаменитого небоскреба «Эмпайр Стейт Билдинг» (проект разработан фирмой Шрив). Серый каменный фасад этой 102-этажной башни украшают уходящие ввысь полосы нержавеющей стали и три выступа в верхней части здания.
Здание «Эмпайр Стейт Билдинг» расположено на Пятой авеню – одной из главных улиц Манхэттена. В течение 40 лет оно удерживало за собой звание самого высокого здания мира. Первоначальная высота небоскреба составляла 381 метр, а после установки на нем в 1950-е гг. телевизионной башни она увеличилась до 449 метров.
С «Эмпайр Стейт Билдинг» связан и рекорд скорости возведения подобного рода построек. Закладка небоскреба состоялась в октябре 1929 г., и в мае 1931 г., то есть спустя двадцать месяцев, оно было уже завершено. Таким образом, скорость его возведения в среднем составила один этаж в неделю, но в самый разгар строительства возводилось даже по четыре этажа в неделю. Первоначально крышу и последний этаж здания предполагалось использовать в качестве площадки для приземления дирижаблей, однако потом от этой затеи отказались.
Подсчитано, что общий вес здания составляет 365 тысяч тонн. На его сооружение пошло 10 миллионов кирпичей, 700 километров кабеля, 60 тысяч тонн стальных конструкций. Строительство «Эмпайр Стейт Билдинг» обошлось в 40 миллионов долларов.
О том, чем для современников являлся этот огромный небоскреб, лучше всего свидетельствуют украшающие холл здания семь панно с изображениями семи древних чудес света. На восьмом панно – силуэт «Эмпайр Стейт Билдинг».
Многочисленные офисные помещения небоскреба вмещают 15 тысяч человек, а 73 лифта могут одновременно поднять 10 тысяч человек. Лестница «Эмпайр Стейт Билдинг», насчитывающая 1860 ступенек, по традиции служит местом ежегодных соревнований по ее преодолению. Пока рекорд составляет 20 минут.
На протяжении почти полувека строительство небоскребов оставалось локальным явлением, характерным только для США. В Европе и на других континентах время от времени появлялись лишь экспериментальные постройки подобного рода. Широкое строительство небоскребов за пределами США развернулось только после окончания Второй мировой войны. Впрочем, как показал опыт эксплуатации высоток, жить и работать в них не столь уж комфортно, а порой (как показали события 11 сентября 2001 г.) и просто опасно. Не потому ли американцы предпочитают селиться в пригородных коттеджах, оставляя небоскребы лишь для деловой жизни?
77-этажный небоскреб «Крайслер Билдинг» удерживал за собой титул рекордсмена очень недолго – всего несколько месяцев. Ожесточенная гонка за званием самого высокого небоскреба в мире, развернувшаяся на рубеже 1920—1930-х гг., в итоге закончилось в пользу «Эмпайр Стейт Билдинг». Сегодня в мировом рейтинге небоскребов «Крайслер Билдинг» занимает лишь 16-е место (и 5-е в США). Однако из-за своего на редкость выразительного силуэта, со сверкающим на солнце арочным шпилем, оправленным в нержавеющую сталь, и с характерным узором треугольных окон, он остается одним из самых легко узнаваемых зданий в мире.
Вплоть до 1974 г. Нью-Йорк сохранял звание города, обладающего самым высоким небоскребом. Строительство грандиозных домов-башен особенно широко развернулось здесь с середины 1920-х гг. Это был «золотой век» небоскребов стиля «арт деко», героических по замыслу и романтических в воплощении. Уже была запланирована 490-метровая башня на Бродвее, 370-метровая башня на 42-й улице… Впрочем, они так и не были построены.
Уильям Дж. Рейнолдс, бывший сенатор от штата Нью-Йорк, а ныне активный игрок на рынке недвижимости, не мог оставаться в стороне от внезапно вспыхнувшего строительного бума. Его предыдущим достижением стало строительство «Страны сказок» в развлекательном районе Кони-Айленд, в Бруклине. Теперь он решил попытать счастья в высотном строительстве.
Для своих целей Рейнолдс нанял архитектора Уильяма Вана Алена. В недавнем прошлом он был партнером архитектора Х. Крейга Северенса, который в это время вместе с Ясуо Мацуи работал по заказу Манхэттенского банка над проектом небоскреба «Трамп Билдинг» на Уолл-стрите. Планировалось, что это будет самое высокое здание в мире. Но пока ближайшим соперником Рейнолдса и Ван Алена было 55-этажное здание «Линкольн Билдинг».
В пику сопернику Ван Ален спроектировал 56-этажную башню. Однако тут до него дошли слухи, что Дж. Э. Карпентер, автор проекта «Линкольн Билдинг», поднял свой небоскреб до 63 этажей. Тогда Ван Ален предложил Рейнолдсу 65-этажную башню, которая вскоре стала 67-этажной, 246-метровой по высоте, с обсерваторией наверху, покрытой приземистым стеклянным куполом, который по ночам должен был быть освещаться изнутри.
Хозяева «Линкольн Билдинг» в конечном итоге решили строить только 54-этажное здание. А проектом Рейнолдса и Ван Алена весьма заинтересовался автомобильный магнат Уолтер П. Крайслер. Он решил, что его компания могла бы извлечь выгоду из постройки самого высокого в мире небоскреба, а для него самого это стало бы определенным символом положения в обществе.
Крайслер согласился финансировать проект, попросив Ван Алена увеличить высоту небоскреба до 282 метров и добавить к его архитектурному оформлению некоторые декоративные элементы, несущие рекламную нагрузку, – самый высокий в мире небоскреб должен был ассоциироваться у публики с автомобилями Крайслера. А когда стало известно, что строители «Трампа» собираются увенчать свой небоскреб пирамидальной крышей со стеклянным фонарем наверху, которая будет на 0,6 м выше, чем небоскреб Ван Алена, Крайслер приказал архитектору не только превзойти проект Северенса и Мацуи, но и оставить позади даже Эйфелеву башню – в то время самую высокую постройку в мире. Позже, во время строительства, Крайслер, как говорят, испытывал большие сомнения в правильности подобного решения, но изменить что-либо он уже был не в силах.
Тем временем весь Нью-Йорк с восторгом наблюдал за захватывающим соревнованием двух небоскребов. Ожидалось, что 283-метровый «Трамп» выиграет гонку у 230-метрового (так официально было объявлено) «Крайслера». Однако Ван Ален в глубоком секрете готовил к схватке свое «смертельное оружие»: в шахте лифта рабочие тайно монтировали окованный нержавеющей сталью шпиль высотой 36 метров. И в ноябре 1929 г. изумленные строители «Трамп Билдинга» были жестоко посрамлены: в течение 90 минут рабочие Ван Алена подняли шпиль и водрузили его на вершину небоскреба. 317,7-метровый «Крайслер Билдинг» стал самым высоким сооружением в мире! Впрочем, этот рекорд не продержался и года: «гонка небоскребов» продолжалась, и в 1931 г. абсолютным рекордсменом стал «Эмпайр Стейт Билдинг».
«Крайслер Билдинг» был одним из последних нью-йоркских небоскребов, построенных в стиле «арт деко». По настоянию Крайслера Ван Ален украсил его декоративными элементами, связанными с автомобилями. Само завершение из нержавеющей стали призвано напоминать решетку радиатора, а на каждом из четырех углов главного здания стоят изготовленные из нержавеющий стали гаргульи (декоративные стоки для дождевой воды) в виде орлов – символа концерна «Крайслер».
Сверкающая вершина «Крайслер Билдинга», несомненно, очень хороша издалека, но с близкого расстояние здание разочаровывает. Оформление нижних этажей небоскреба довольно невыразительно, почти тоскливо. Первоначально Ван Ален планировал украсить фасады декоративными полосами белой, серой и черной кладки, по образцу памятников восточной и византийской архитектуры, однако в итоге единственным украшением фасадов здания стали карнизы, подчеркивающие вертикальную устремленность этой огромной 77-этажной башни.
Главный вход в здание находится на Лексингтон-авеню, но имеются также входы со 42-й и 43-й улиц. Все они открываются в удивительный треугольный вестибюль. Его великолепный интерьер резко контрастирует со спартанскими фасадами небоскреба. Вестибюль освещен легкими, выполненными в стиле «арт деко» светильниками, рассеянный свет от которых усиливается сочным красным мрамором стен, желтым мрамором пола и декоративной отделкой из янтарного оникса и голубого мрамора. Потолок вестибюля украшает огромная – 30,5×23 м – фреска «Энергия, Результат, Мастерство и Транспорт», созданная художником Эдвардом Тарнбуллом. Ее сложному названию вполне соответствует сложный, подчас запутанный сюжет: фреска, дополненная декоративными узорами, изображает основные этапы строительства небоскреба «Крайслер Билдинг». В качестве моделей художнику позировали настоящие рабочие, строившие небоскреб. Эта монументальная фреска была закрашена в 1970-х гг. и восстановлена в 1999 г., когда весь вестибюль «Крайслер Билдинга» подвергся коренной реконструкции, обошедшейся в 100 миллионов долларов. Другая выдающаяся достопримечательность небоскреба – лифтовые двери, украшенные мозаикой из ценных пород дерева. Эти двери представляют собой настоящий шедевр стиля «арт деко». Этот же стиль господствует и в отделке лестничных площадок. Они украшены с не меньшим великолепием, чем знаменитый вестибюль небоскреба. Вообще «Крайслер Билдинг» часто сравнивают с шубой, вывернутой наизнанку: снаружи дерюга, внутри драгоценный мех.
Строитель небоскреба Уильям Ван Ален, вложивший столько сил и труда в это, бесспорно, выдающееся сооружение, в итоге остался, что называется, «на бобах»: Крайслер отказался оплачивать работу архитектора, обвинив его в том, что в ходе строительства Ван Ален вступил в некие сомнительные финансовые отношения с одним из подрядчиков строительства. Пытаясь добиться справедливости, Ван Ален предъявлял иск, но суд его отклонил. В итоге архитектору пришлось довольствоваться только моральным удовлетворением: как бы то ни было, а он все-таки построил самый высокий небоскреб в мире…
100-этажная башня Центра Джона Хэнкока – до недавнего времени это было самое высокое здание в мире, четвертый по высоте небоскреб в США. Построенная в 1969 г., он на протяжении четырех лет удерживал за собой звание самого высокого здания в городе и самой высокой постройки в мире, расположенной вне Нью-Йорка. Однако строительные рекорды в наше время слишком недолговечны, и в 1973 г. титул чемпиона перешел к гигантской башне «Уиллис Тауэр». Но Центр Джона Хэнкока по-прежнему остается одной из самых популярных достопримечательностей Чикаго – из-за своей выдающейся архитектуры, престижного местоположения и великолепных видов, распахивающихся с его смотровой площадки, расположенной на 94-м этаже постройки. Ночью полоса белых огней, отмечающая вершину здания, видна из любой точки Чикаго.
Центр Джона Хэнкока – один из самых необычных небоскребов в мире. Если подавляющее большинство из них строились как офисные здания, то этот – наполовину жилой. Офисы занимают 40 нижних этажей 100-этажного небоскреба, а квартиры – их более 700 – расположены на 49 верхних этажах постройки. Это самые высокие жилые помещения в мире! Помимо этого часть помещений Центра занимают рестораны, клубы здоровья, здесь есть плавательный бассейн (на 44-м этаже) и даже ледовый каток. Сегодня жители Чикаго ласково именуют этот небоскреб «Большим Джоном», но первоначально проект постройки Центра вызвал горячие споры. Многим казалось, что это нагромождение стекла и металла изуродует панораму города. Однако прошли годы, и Центр Джона Хэнкока стал одним из символов Чикаго.
Проект небоскреба разрабатывала известная чикагская архитектурно-строительная фирма «Skidmore, Owings & Merrill». Ее инженерам предстояло учесть многие особенности местного климата, ведь Чикаго не зря называют «Городом ветров». Чтобы противостоять ветрам, конструкцию требовалось сделать в высшей степени жесткой. Проектировщики нашли выход из положения: Центр Джона Хэнкока – это фактически супервысокая стальная труба. Стальные колонны и балки сконцентрированы по периметру небоскреба, а система огромных диагональных связей на внешних стенах здания придает ему дополнительную устойчивость (хотя при этом связи полностью закрывают вид из двух окон на каждом этаже). Стабильность постройки обеспечивает и сужающаяся кверху форма здания: в основании его площадь составляет 14 000 кв. м, а у вершины – 6500 кв. м.
Грунт на побережье озера Мичиган, где раскинулся Чикаго, довольно мягок. Чтобы он мог удерживать вес огромного 172 800-тонного здания, при закладке фундаментов башни инженерам пришлось применить специальные кессонные конструкции, опущенные в землю до скального основания. Один из кессонов опущен на глубину 66,5 м – рекордную для всех чикагских построек.
Строительство «Большого Джона» началось 5 мая 1965 г., а 7 марта 1970 г. состоялось его открытие. Общая стоимость строительства составила 100 миллионов долларов.
При высоте 343 м здание имеет 252 216 кв. м офисных и 44 000 кв. м торговых помещений, на площади 10 200 кв. м размещается оборудование для теле– и радиотрансляций. Внутренние помещения небоскреба богато отделаны мрамором, травертином, текстурированным известняком. На 94-м этаже расположена смотровая площадка. Во время реконструкции в 1997 г. шестнадцать ее оконных стекол были заменены экранами из высокопрочной нержавеющей стали, и сегодня посетители площадки могут не только видеть город с птичьего полета, но и слышать шум городских улиц и неистовое завывание ветра, обрушивающегося на вершину небоскреба.
Центр Джона Хэнкока – член Всемирной Федерации высотных башен. Это выдающееся сооружение имеет множество наград от различных международных и национальных организаций. Последним из них стал приз «Самое выдающееся архитектурное сооружение 25-летия», присужденный в мае 1999 г. Американским институтом архитекторов.
На протяжении почти четверти века небоскреб «Уиллис Тауэр» в Чикаго являлся самым высоким зданием в мире. Правда, тогда он назывался «Сирс Тауэр», новое имя 110-этажный небоскреб получил в 2009 году в связи со сменой владельца. Высота «Уиллис Тауэр» – 443 м, что на 60 м выше «Эмпайр Стейт Билдинг», а за счет установленных на крыше здания телевизионных антенн общая высота от земли до завершения составляет 529 м. В 1998 г. рекорд по высоте здания побил 452-метровый небоскреб «Петронас Тауэрс» в столице Малайзии Куала-Лумпуре. А к XXI веку в мире появились новые рекордсмены, отодвинувшие «Уиллис Тауэр» на 10 место в списке самых высоких зданий мира.
Проект этого гигантского небоскреба родился в конце 1960-х. Он строился для чикагской компании «Sears Roebuck and Company», а разрабатывали его специалисты известной строительной фирмы «Skidmore, Owings & Merrill». «Отцом» высотки стал архитектор Брюс Грэм, руководивший этим небывалым по тем временам проектом, который, впрочем, и сегодня остается выдающимся шедевром технической мысли. Причем не только высота делает башню «Уиллис Тауэр» замечательной.
Чикаго называют «Городом ветров» – средняя скорость ветра здесь составляет 16 миль в час. Чтобы обеспечить устойчивость небоскреба, архитектор Брюс Грэм использовал конструкцию из стальных связанных труб, образующих жесткий каркас здания. Нижняя часть «Уиллис Тауэр» – до 50-го этажа – состоит из девяти труб, объединенных в единую структуру и образующих в основании здания квадрат, раскинувшийся на территории двух городских кварталов. Выше 50-го этажа каркас начинает сужаться. Семь труб идут до 66-го этажа, еще пять – до 90-го этажа, а две трубы формируют оставшиеся 20 этажей. Количества стали, потраченной на строительство этого трубчатого каркаса, хватило бы для создания 52 000 автомобилей. Он очень жесток: вершина постройки раскачивается с максимальной амплитудой всего в 1 фут (0,3 м).
Ступенчатая геометрия 110-этажной башни связана не только с особенностями конструкции, но и требованиями заказчика – компании «Sears Roebuck and Company». Самая широкая, нижняя часть здания предназначалась для размещения основной части офисных помещений.
Стальной остов небоскреба покрыт облицовкой из черного анодированного алюминия (ее совокупная площадь составляет 113 312 кв. м) с более чем 16 100 окнами темно-бронзового стекла. Шесть автоматических моечных машин чистят их 8 раз в году.
Общая масса здания составляет 222 500 тонн. Оно стоит на 114 бетонных с каменной засыпкой сваях, глубоко вбитых в твердое скальное основание. Самый нижний уровень башни залегает на 13 м ниже уровня улицы. На заливку фундамента пошло более 600 000 кубометров бетона – этого количества хватило бы, чтобы построить 8-рядную автостраду протяженностью в пять миль. В здании проложено 3220 км электрического кабеля. А телефонными кабелями (их протяженность составляет 69 200 км) можно 1,75 раза обернуть всю нашу планету по экватору.
Постройка «Уиллис Тауэр» («Сирс Тауэр») завершилась 3 мая 1973 г. Общая его стоимость составила более 150 миллионов долларов. В разгар строительства здесь трудилось до 2400 рабочих.
Площадь офисных помещений внутри огромного здания – более 418 000 кв. м; это больше чем 57 футбольных полей. Самый высокий функциональный этаж здания находится на высоте 436 м. Лифтовая система «Уиллис Тауэр» включает в себя 106 скоростных лифтов, в том числе 16 двухпалубных экспресс-лифтов. Со скоростью 488 м в минуту они доставляют пассажиров к двум верхним вестибюлям, откуда их развозят по этажам местные подъемники. Комплекс рассчитан на 12 000 человек, около 25 000 человек посещают здание каждый день.
Из-за колебаний рынка недвижимости огромная башня несколько раз оставалась частично незаполненной. Однако в последние годы «Уиллис Тауэр» снова стала одной из наиболее престижных построек Чикаго. Впрочем, после терактов 11 сентября 2001 г. в Нью-Йорке владельцы многих компаний утратили желание арендовать офисы в высотных зданиях. Некоторые руководители фирм предпринимают дополнительные меры предосторожности, иногда весьма необычные. Так, президент одной фирмы, занимающей 88-й этаж небоскреба, закупил для своих сотрудников парашюты: на тот случай, если им вдруг придется экстренно покидать здание.
«Уиллис Тауэр» – одна из самых популярных достопримечательностей Чикаго. Ежегодно ее посещают около 1,5 миллиона туристов. Смотровая площадка расположена на отметке 412 м. Отсюда открывается захватывающая панорама Чикаго и окрестностей, лежащих на расстоянии 70–80 км от города. Говорят, что в ясный день с башни можно видеть сразу четыре штата – Иллинойс, Индиана, Висконсин и Мичиган. В былые времена туристов, желающих подняться на смотровую площадку «Уиллис Тауэр», не проверяли. Сегодня входящих проверяют даже более тщательно, чем в аэропорту. Вдобавок, по периметру здание патрулирует с десяток полицейских, а парковка машин вблизи небоскреба и вовсе запрещена. Это – необходимые меры безопасности после крушения зданий Всемирного Торгового центра в Нью-Йорке.
Помимо своих основных функций, башня «Уиллис Тауэр» выполняет роль теле– и радиотранслятора. В марте 2000 г. ее модернизировали. Теперь на башне по четырем углам крыши установлены четыре комбинированных антенны, каждая высотой 9 м. Это дополнение позволило обеспечить цифровым телевидением весь обширный район Чикаго.
Вплоть до конца ХХ в. считалось, что родиной самого высокого небоскреба в мире неизменно будут оставаться Соединенные Штаты Америки. Но в 1998 г. конец этой монополии положил построенный в столице Малайзии Куала-Лумпуре небоскреб «Петронас Тауэрс», высота которого составляет 452 метра.
Строительство небоскребов в Юго-Восточной Азии начало набирать быстрые темпы на рубеже 1980—1990-х гг. В 1996 г. в Малайзии были заложены огромные 88-этажные здания из бетона, стали и стекла, предназначенные для государственной нефтяной компании «Петронас». Проект разработали инженеры Торнтон Томасетти и Ранхилл Берсекуту.
Построенный на месте бывшего ипподрома, небоскреб «Петронас Тауэрс» стал символом процветания страны, экономика которой, как на дрожжах, выросла на нефтедолларах (к слову сказать, стоимость проекта составила 1,6 миллиарда долларов). Высота двух башен-близнецов составляет 451,9 м. В плане каждая башня представляет собой восьмилучевую звезду – символ, навеянный традициями ислама. На уровне 42-го этажа башни соединяет воздушный мост-переход.
На постройку небоскреба ушло 36 910 тонн стали – жители Юго-Восточной Азии сравнивают этот вес с весом 3000 слонов. В самом нижнем, подвальном этаже устроена огромная подземная стоянка на 4500 автомобилей. Чтобы подняться отсюда на скоростном лифте на верхний этаж небоскреба – требуется всего 90 секунд.
Помимо офисных помещений, почти 2,5 млн кв. м башен «Петронас Тауэр» занимают магазины, развлекательные центры, здесь действуют музей нефти, симфонический зал, мечеть и конференц-центр. Обе башни в совокупности насчитывают 32 000 окон. Чтобы вымыть их хотя бы один раз, мойщикам требуется целый месяц!
Жители Малайзии гордились, что их небоскреб – самый высокий в мире, и если брать в расчет абсолютную высоту, то до 2004 г. это было действительно так: «Петронас Тауэрс» на 9 м выше знаменитого чикагского небоскреба «Уиллис Тауэр». Хотя малайзийцы слегка хитрили: своей космической высоты «Петронас Тауэрс» достигает за счет шпилей, установленных на вершине каждой из башен. Они не имеют большого практического значения и являются, скорее, привлекательным архитектурным украшением. Если же брать в расчет реальную высоту здания, то самый высокий этаж башни «Уиллис Тауэр» лежит почти на 70 м выше верхних этажей небоскреба «Петронас Тауэрс», а установленные на его крыше антенны поднимаются еще выше. Впрочем, эти споры утратили всякий смысл с тех пор, как в 2004 г. в Тайбэе (Тайвань) была завершена постройка нового небоскреба-рекордсмена высотой 508 м, который затмил всех своих предшественников.
Свободная экономическая зона Пудун – деловой центр бурно развивающегося Шанхая. Этот город стал в наше время символом нового Китая. Самые современные технологические достижения нашли свое воплощение в шанхайских небоскребах, мостах, автострадах, в знаменитой телевизионной башне «Восточная жемчужина». Одной из наиболее выдающихся построек последних лет стал огромный небоскреб «Цзин Мао» – четвертый по высоте в мире и самый высокий в Китае. Впрочем, его рекорд вот-вот побьет строящееся в Шанхае здание Всемирного финансового центра. Но, как бы то ни было, небоскреб «Цзин Мао» все равно еще долгие годы будет оставаться одним из самых ярких символов Шанхая. Эта гигантская серебристая башня, плавно сужающаяся кверху, вызывает в памяти образы знаменитых китайских средневековых пагод. Другие сравнивают небоскреб с огромным ростком бамбука.
Хотя в облике башни отразились многовековые традиции китайской культуры, проект здания разрабатывали американские инженеры – специалисты по высотному строительству из чикагской компании «Skidmore, Owings & Merrill». Несмотря на многочисленные трудности, связанные прежде всего с условиями строительства, спроектированная ими 420,5-метровая башня стала настоящим триумфом инженерной мысли.
Шанхай расположен в зоне мощных лессовых отложений. Материковое скальное основание покоится здесь под 100-метровой подушкой из глины и песка. Эта прибрежная область часто подвергается ударам тайфунов, нередки тут и землетрясения. Все эти особенности потребовали от строителей с особой тщательностью подойти к проблеме устойчивости будущего небоскреба.
Гигантская стройка стартовала в 1993 г. Более тысячи стальных труб, использованных в качестве свай, были вбиты в землю на глубину 83,5 м. Это самые длинные стальные сваи, когда-либо использованные в наземной постройке. В основание небоскреба легли бетонные базы четырехметровой толщины, уходящие на 19,6 метров ниже уровня грунта. Специалисты уверены, что башня «Цзин Мао» может противостоять самым сильным тайфунам и землетрясениям силой до семи баллов по шкале Рихтера. Во время сильного ветра вершина постройки раскачивается с амплитудой до 75 см. В структуру небоскреба включены механизмы, поглощающие неблагоприятные воздействия ветров и землетрясений. Плавательный бассейн, расположенный на 57-м этаже, также призван играть роль демпфера.
Облаченная в «доспехи» из стекла и алюминия, гигантская башня издали выглядит словно бы покрытой легкой серебристой патиной. В ее измерениях часто встречается число «8» – китайцы считают его счастливым. Так, башня «Цзин Мао» насчитывает 88 этажей, а в плане имеет вид восьмиугольника.
Три этажа небоскреба расположены под землей. Его подвальная стена считается самой большой в Китае: при толщине 1 м она имеет высоту 36 м и протяженность 568 м, на ее сооружение пошло 20 500 кубометров железобетона. В подвальном этаже расположена автомобильная стоянка, рассчитанная на 600 транспортных средств.
Небоскреб строился для китайской компании «Шанхайский центр внешней торговли». Его помещения включают в себя офисы, магазины и гостиницу. Этажи с 3 по 50 занимают офисы различных компаний. 51-й и 52-й этажи – «сердце» серебристого гиганта, здесь размещаются службы, обеспечивающие его функционирование, установлено механическое и электрическое оборудование. На 53—85-м этажах расположился роскошный 5-звездочный отель на 555 номеров и с несколькими ресторанами. 86-й этаж занимает деловой клуб, 87-й – ресторан, а самый последний, 88-й, этаж служит экскурсионной площадкой, на которой одновременно может разместиться более 1000 человек. Два скоростных лифта, на 35 человек каждый, взлетают сюда всего за 45 секунд. Всего же в здании насчитывается 61 лифт и 19 эскалаторов.
Официальной датой завершения строительства башни «Цзин Мао» считается 28 августа 1998 г. Его отель принял первых постояльцев в марте 1999 г. Сегодня небоскреб «Цзин Мао» стал настоящим центром деловой жизни Шанхая и одной из самых известных достопримечательностей города. Ежегодно его посещают около 100 тысяч человек.
Вдоль береговой линии Гонконга, огромного города-острова, выстроились десятки небоскребов. Издалека, со стороны залива Виктории, они выглядят подобно сказочному видению не то космического, не то футуристического города. Над этим скопищем серебристых, голубых, черных и темно-синих башен царит главная башня Международного финансового центра.
Международный финансовый центр в Гонконге – один из крупнейших деловых центров Азии. В ансамбль его построек входят две высотных башни. И если первая из них не особенно велика, всего 180 м в высоту, то вторая – настоящий гигант: 420 метров!
Строительство комплекса зданий Международного финансового центра (МФЦ) началось в середине 1990-х гг. Первым в 1998 г. вступил в строй «малый» небоскреб – МФЦ-1. Общая площадь помещений этого 39-этажного здания составляет около 240 000 кв. м. Сегодня в МФЦ-1 работают около 5000 человек, здесь размещаются офисы многих всемирно известных финансовых компаний. Четыре этажа здания занимают магазины.
Строительство второй очереди Международного финансового центра началось в 1998 г. Проект, предложенный архитектором Сесаром Пелли, предусматривал возведение 88-этажного небоскреба – самого высокого в Гонконге. Число этажей – 88 – имеет особое значение, поскольку число «8» в кантонской культуре считается счастливым: изображающий его иероглиф соответствует иероглифу, которым обозначается слово «процветание». Следует отметить, что из 88 этажей не все существуют в реальности. Пропущены некоторые «этажи-табу», такие как 14 и 24, которые звучат как «точно мёртвый» и «легко умереть» соответственно на кантонском диалекте.
Небоскреб МФЦ-2 строился на протяжении пяти лет. В пиковый период строительства здесь трудилось более 3500 рабочих. В понедельник, 27 января 2003 г., были смонтированы последние конструкции крыши. Стеклянная башня, увенчанная скульптурной короной, гордо вознеслась над городом и водной гладью залива Виктории. Силуэт ее очень прост, лаконичен и вместе с тем незабываем. Подобно гигантскому черному обелиску она высится над столпотворением гонконгских небоскребов и, ярко освещенная ночью, служит своеобразным маяком для спешащих к городу судов.
22 этажа башни отведены под торговые точки, остальные занимают офисы различных фирм. Сюда ежедневно приходит на работу до 15 000 человек. МФЦ-2 – одна из немногих построек в мире, оборудованных двухпалубными лифтами. Такие лифты занимают меньше места, чем обыкновенный лифт, а для небоскребов это весьма существенно: ведь чем выше здание, тем больше в нем народу работает и тем больше лифтов требуется. Отсюда возникает проблема эффективного использования свободного пространства, и, как оказалось, двухпалубные лифты могут стать успешным ее решением.
Если по высоте небоскреб гонконгского Международного финансового центра и не превзошел своих ближайших соперников, то, по крайней мере, один мировой рекорд он все же установил: в октябре – ноябре 2003 г. на его фасаде был прикреплен самый большой рекламный щит в мире. Высотой в 50 этажей и длиной 230 м, он имел площадь 60 000 кв. м.
В октябре 2004 г. семейство небоскребов-рекордсменов пополнилось еще одним членом: в строй вступил огромный, по форме напоминающий стебель бамбука 101-этажный небоскреб в Тайбэе, столице Тайваня. Он захватил мировое первенство сразу в трех номинациях: тайваньский небоскреб имел самую большую в мире высоту от земли до вершины здания – 508 м (прежний рекордсмен, «Петронас Тауэрс», имеет высоту 452 м), самую большую в мире высоту от земли до крыши – 448 м (у ближайшего соперника, «Уиллис Тауэр» – 431 м) и самую большую в мире высоту от земли до последнего функционального этажа – 438 м. Лишь по одному показателю – высоте от земли до завершения – тайбэйский небоскреб уступал чикагскому гиганту «Уиллис Тауэр» (у «Уиллиса» за счет антенн – 529 м).
Новый чемпион среди небоскребов закладывался в 1999 г. под названием Тайбэйский финансовый центр. Позже он получил официальное наименование «Тайбэй-101» – как считается, по имени столицы острова и по числу этажей. Однако, как уверяют создатели небоскреба, в названии «Тайбэй-101» скрыта некая тайна: в нем зашифрованы пять слагаемых успеха, благодаря которым удалось реализовать этот гигантский проект. По-английски Тайбэй пишется как «TAIPEI» – по первым буквам это расшифровывается как «Technology, Art, Innovation, People, Environment», то есть «технология, искусство, инновация, человек и природа».
Сооружение этой колоссальной башни велось на протяжении пяти лет и в целом было завершено 20 апреля 2004 г. Незадолго до этого, 17 октября 2003 г., при большом стечении народа и в присутствии мэра города, небоскреб увенчала башенка-завершение, ознаменовавшая рождение нового самого высокого здания в мире.
«Тайбэй-101» строился с использованием новейших технологических достижений. Известная японская компания «Тошиба» специально для него сконструировала два уникальных, самых быстрых в мире лифта. Они движутся со скоростью 1000 м в минуту!
Перед началом строительства многие высказывали сомнение: стоит ли сооружать в столице Тайваня огромный небоскреб – ведь здесь нередки сильные ветры, тайфуны и землетрясения. Чтобы справиться с этой проблемой, строители установили в районе 88 этажа 800-тонный демпфер, стабилизирующий раскачивание башни. Но еще до этого, на этапе строительства, небоскреб, доведенный только до уровня 56-го этажа, подвергся удару 6,8-балльного землетрясения. Рухнул высотный подъемный кран, погубив 5 человек, но сама башня устояла – авторы проекта заложили в нее такой запас прочности, что она способна противостоять и гораздо более сильным землетрясениям, и грозным тайфунам, какие случаются в этих местах лишь раз в сто лет.
Свою службу огромный небоскреб начал осенью 2004 г. Общая площадь его помещений составляет 198 000 кв. м. Часть из них уже используются под офисы деловых компаний и различных некоммерческих учреждений. Пять подземных этажей здания отведены под автостоянки и различные вспомогательные службы. Шесть нижних этажей здания занимают магазины, рестораны, фитнесс-центры. На следующих 77 этажах располагаются офисные помещения, рассчитанные на 10 тысяч человек. На 86–88 этажах находятся рестораны, а 89, 91 и 101-й этажи предназначены для туристов – здесь устроены смотровые площадки. Для размещения оборудования, обеспечивающего работу огромного многофункционального здания, отведены этажи с 92 по 100.
В октябре 2004 г. Международный Совет по высотным зданиям и городскому жилью официально присудил «Тайбэю-101» звание самого высокого здания в мире. Впрочем, этот титул тайваньский небоскреб сохранял за собой недолго: в 2004 г. в крупнейшем городе Объединенных Арабских Эмиратов – Дубае – началось строительство башни «Бурдж Дубай», высота которой в 2007 г. превзошла высоту «Тайбэя-101». На сегодняшний день небоскреб «Бурдж Халифа» (так после завершения строительства стал называться «Бурдж Дубай») является самым высоким сооружением в мире – его высота вместе со шпилем составляет 829,8 м. Но и этот рекорд наверняка не последний – соревнование небоскребов продолжается.
Ажурный силуэт Эйфелевой башни известен во всем мире. Вот уже более ста лет она является символом Парижа. Но Эйфелева башня – это еще и символ новой индустриальной эпохи, наглядная иллюстрация небывалых прежде технических возможностей конца XIX в.
Ускорение технического прогресса повлекло за собой революционные изменения в архитектуре и строительстве. В различных странах мира во второй половине XIX столетия один за другим появляются проекты грандиозных сооружений высотой несколько сот метров. Однако многие из этих начинаний терпят крах, и сама возможность осуществления подобных проектов ставится скептиками под сомнение. Но французский инженер Гюстав Эйфель твердо верил в победу технического прогресса.
В 1886 г. в Париже был объявлен конкурс архитектурных проектов для Всемирной выставки 1889 г. По замыслу организаторов, выставка должна была продемонстрировать успехи промышленной революции. Спустя некоторое время организационный комитет уведомил общественность, что среди более чем ста конкурсных проектов имеется и проект башни из стальных конструкций высотой в 1000 футов (304,8 метра).
Этот проект был разработан Гюставом Эйфелем еще в конце 1884 г. До этого он уже построил несколько железнодорожных мостов и был известен умением находить неординарные инженерные решения сложных технических проблем. Его проект в итоге был признан лучшим, и теперь, за два года до открытия выставки, ему предстояло возвести башню, которая на века прославила его имя. Гюстав Эйфель, как говорят, начертил ее необыкновенный силуэт не только на бумаге, но и на самом небе. Но эти высокопарные оценки появились только много лет спустя, а сначала инженеру пришлось встретиться с непониманием и открытой враждебностью. Парижане далеко не сразу признали его творение. В дирекцию Всемирной выставки обратилась группа деятелей искусств с манифестом «Работники искусств против башни Эйфеля». В нем, в частности, говорилось:
«Мы – писатели, художники, скульпторы, архитекторы, – страстные любители не нарушенной до сих пор красоты Парижа, протестуем во имя французского вкуса, искусства и французской истории и выражаем свое сильнейшее негодование проектом возведения в центре нашей столицы чудовищной и бесполезной Эйфелевой башни… Мы имеем право сказать во всеуслышание, что Париж до сих пор оставался городом, не имеющим себе равных в мире, и неизменно вызывал у людей со всех концов света любопытство и восхищение… А Эйфелева башня, от которой отказалась даже коммерческая Америка, несомненно, обесчестит Париж. Иностранцы будут вправе потешаться над нами… В течение многих лет мы будем видеть падающую на город, наподобие чернильного пятна, одиозную тень одиозной башни».
Тем временем работы по строительству башни уже начались. 12 000 деталей для башни изготовлялись по точнейшим чертежам. Для закладки фундамента был вырыт котлован на 5 метров ниже уровня Сены. Основу четырех «ног» башни составили бетонные блоки 10-метровой толщины. 16 опор, на которых держится башня (по четыре в каждой из четырех «ног»), были снабжены гидравлическими домкратами, чтобы обеспечить абсолютно точный горизонтальный уровень первой платформы. И хотя нивелировка потребовалась незначительная, без этих домкратов поставить башню не удалось бы никогда.
Самая высокая по тем временам башня в мире была смонтирована 250 рабочими в поразительно короткий срок – 26 месяцев. Только благодаря способности Эйфеля правильно организовать работу и вести ее с максимальной точностью башня была построена столь быстро.
В горизонтальной проекции Эйфелева башня опирается на квадрат площадью в 1,6 гектара. Высота башни составляет 320 метров, вес – около 7500 тонн. В процессе ее постройки было использовано 2,5 миллиона заклепок. Башня имеет три яруса, расположенные на высотах 60, 140 и 275 метров соответственно, куда посетителей доставляют пять вместительных лифтов. Четыре лифта внутри «ног» поднимаются до второго этажа, пятый ходит от второго до третьего этажа. Первоначально лифты были гидравлическими, но уже в начале XX в. их электрифицировали. На первом этаже был открыт ресторан, на втором газета «Фигаро» оборудовала свою редакцию, а на третьем был устроен небольшой кабинет Эйфеля.
Несмотря на опасения современников, башня очень удачно вписалась в исторический центр Парижа. За время работы Всемирной выставки ее посетили два миллиона человек. Они могли воспользоваться лифтами, чтобы подняться на первую, вторую или третью платформы, и даже забирались пешком на верхушку башни. После выставки башню решили демонтировать, и спасло ее только появление радио. На башне были установлены антенны для радиовещания, а через несколько десятилетий – телевидения и радарной службы.
Эйфелева башня оставалась самым высоким сооружением в мире до 1931 г., когда в Нью-Иорке был построен небоскреб Эмпайр Стейт Билдинг.
Сегодняшний облик Парижа невозможно представить себе без Эйфелевой башни. Ее запечатлели на своих полотнах такие художники, как П. Пикассо, А. Марке, Утрилло. Ее воспевали поэты – Ги Аполлинер, Прево, В. Маяковский, Ж. Кокто, который назвал ее «Королевой Парижа».
На Эйфелевой башне находится уникальная метеостанция, где ведется измерение колебаний атмосферного электричества, степени загрязнения и радиации атмосферы. Отсюда транслирует свои программы парижское телевидение. Башню используют и городские службы: на ней установлен передатчик, который обеспечивает связь полиции и пожарных.
К середине 1950-х годов Япония уже в основном оправилась от последствий Второй мировой войны. Ужасающий по масштабам военный разгром, две ядерные бомбардировки, позор капитуляции, обескровленная экономика и огромные человеческие жертвы – все было позади. Обновленная страна, сбросившая с себя тяжкий груз довоенного милитаризма, с оптимизмом смотрела в будущее. Во всем мире уже начали поговаривать о японском «экономическом чуде». И символом этого чуда, символом возрождающейся Японии стала 333-метровая Токийская башня.
Своим обликом Токийская башня весьма напоминает знаменитую Эйфелеву башню в Париже. Этот образ японские инженеры выбрали не случайно: первая большая постройка послевоенной Японии должна была ясно показать всему миру новые ориентиры возрожденной страны. При этом Токийская башня на 13 метров выше Эйфелевой башни. После окончания строительства в 1958 г. она на недолгий срок стала самой высокой башней в мире (в 1967 г. этот рекорд побила Останкинская башня в Москве). Сегодня Токийская башня остается самой высокой в мире конструкцией, сделанной из железа.
Стоимость строительства башни составила 2,8 миллиарда иен. В 1950—1960-е гг. это было самое высокое сооружение японской столицы, но сегодня она уступает по своим масштабам небоскребам, поднявшимся в разных районах Токио. Как и ее «старшая сестра», Эйфелева башня, Токийская башня функционирует в качестве радио– и телевещательной антенны. На ней установлены передатчики сигналов девяти телевизионных и пяти радиостанций и, кроме того, различные метеорологические приборы.
Токийская башня весит приблизительно 4000 тонн. Это намного меньше веса Эйфелевой башни, которая весит 7000 тонн; такое достижение – результат прогресса в области производства стали и строительных технологий. Согласно авиационным правилам безопасности, башня выкрашена в белый и оранжевый цвета; для этого потребовалось 28 000 кг краски. По ночам башню освещают 176 ярких прожекторов – оранжевые зимой и белые летом.
Башня – одна из самых популярных достопримечательностей японской столицы, настоящая «визитная карточка» Токио. Желающие могут подняться на лифте на главную (на уровне 150 м) и специальную (250 м) смотровые площадки и насладиться великолепными видами города. В хорошую погоду отсюда далеко на горизонте виден заснеженный конус знаменитой горы Фудзи.
Первый ярус башни занимает огромный аквариум, где обитают около 50 тысяч рыб, относящихся приблизительно к 800 различным видам. Это один из лучших аквариумов Японии. Выше – торговая аркада, рестораны, кафе на 1000 мест. На третьем ярусе располагается музей восковых фигур, а на четвертом – выставка голографии.
Подобно тому как Эйфелева башня уже стала своеобразным клише в европейском и американском кинематографе, башня в Токио – неизменный «герой» японской мультипликации. Токийская башня – член Всемирной федерации высотных башен.
Башня в Останкино знаменита тем, что, являясь одной из самых высоких в мире, представляет собой еще и самое уникальное железобетонное высотное сооружение. Конструктор башни Николай Васильевич Никитин однажды сказал, что башня будет стоять на земле, пока не надоест людям.
Необходимость строительства в Москве огромной «антенны» возникла в 1955 г. из-за множества насущных задач, требующих решения. Требовалось увеличить радиус телевизионного приема (Московский телевизионный центр на Шаболовке обеспечивал радиус только в 60 км), обеспечить междугородный и международный обмен телевизионными программами (в том числе по линиям космической связи), организовать систему УКВ радиотелефонной связи с подвижными объектами и др.
Прежде чем обосноваться в Останкино, башня в проектах «поблуждала» по Москве – в одном из вариантов ей даже предназначалась самая высокая точка Москвы за МГУ.
На первоначальной стадии проектирования были разработаны десятки вариантов металлических антенных опор высотой до 500 м. Как правило, это были более или менее традиционные конструкции мачт с многоярусными наклонными оттяжками. Предлагались и металлические башни решетчатых конструкций. Но все они не отличались оригинальностью архитектурного решения. Только в начале 1958 г. появился проект свободно стоящей предварительно напряженной железобетонной башни оригинальной конструкции Николая Васильевича Никитина. Этот проект был принят и впоследствии доработан.
Ствол башни не должен был сильно раскачиваться под давлением ветра, потому что в противном случае антенна рассеивала бы волны, и телеэкраны не давали бы устойчивого изображения. Для решения этой задачи проект Н.В. Никитина предусматривал натянутые внутри ствола башни стальные канаты. Архитектор Л.И. Баталов сформировал облик бетонного каркаса: две трети высоты башенного ствола будут неделимы и свободны от всяких подвесок, далее – первая площадка. За ней бетонный ствол поднимался еще на 70 м, чтобы завершиться куполообразным сводом, под которым шли застекленные ярусы площадок обзора, службы связи, ресторан.
Проект башни сначала испугал строителей из-за отсутствия привычного для высотного сооружения фундамента глубокого заложения: подошва толщиной всего 3,5 м! Даже для обычной заводской трубы фундамент заглублялся не менее чем на 5 м. Фундамент всегда выступал противовесом наземной части всякого сооружения, а здесь роль фундамента исполняла наземная нижняя часть башни. Именно это труднее всего укладывалось в сознании.
Предмет гордости Никитина – идея превратить четыре опорные ноги башни в «когти», которыми башня «вцепится» в грунт. Сухожилия стальных тросов заставляют каждую опору вжиматься в землю с такой силой, что опоры никогда не расползутся под гигантским давлением бетонного ствола. Сбалансированное натяжение тросов организует работу опор и связывает в единую систему всю конструкцию башни. Такой принцип строительства еще не применялся.
27 сентября 1960 г. в основании башни был заложен первый кубометр бетона. В 1966 г., когда строители вышли на отметку 385 м и закончили монолитную часть башенного ствола, над Москвой проносился сильный ветер. Верхняя площадка ходила под ногами, как палуба при сильной качке. Но едва к внутренней стене ствола башни прижались стальные канаты, для сохранности покрытые пушечным салом, башня замерла.
Опыта эксплуатации подобных сооружений тогда не существовало, поэтому, еще в период строительства Останкинской башни, было решено начать исследования, чтобы понять, как поведут себя конструкции на практике. Главный конструктор Н.В. Никитин, абсолютно уверенный в том, что башня выстоит в любой ураган, разработал программу наблюдений за башней.
С того момента, как в эфир из Останкина пошли первые сигналы, начались непрерывные наблюдения специально созданной службы. Каждый день определяется воздействие температуры, ветра, солнца. Специалисты считают, что железобетонные конструкции испытывают большие напряжения не только от ветра, но и от солнца. В соответствии с его суточным циклом и проводятся наблюдения. Большая часть наблюдений проводится автоматически – приборами. Результаты заносятся в журналы. Наблюдатели уверены, что заполненные цифрами и графиками страницы журналов заинтересуют инженеров будущего. Здесь отражены точные сведения о поведении бетона и стали на больших высотах и при самых сильных нагрузках, собран опыт эксплуатации сверхвысотных сооружений.
4 ноября 1967 г. государственная комиссия подписала акт о приемке 1-й очереди Останкинского общесоюзного телецентра имени 50-летия Октября. Высота башни в момент окончания ее строительства составила 533,3 м. (В 1999 г. Останкинская башня немного «подросла» – до 540 м.) Вес ее фундамента – 55 000 т. Допустимое отклонение вершины под действием ветра – 11,65 м.
Когда в апреле 1971 г. над Москвой пронесся сильнейший ураган, какой бывает раз в сто лет, амплитуда колебаний башни достигла максимальной зарегистрированной величины – 3,5 м. Тем не менее на конструкциях это никак не сказалось, и это дало повод строителям башни утверждать, что она простоит пятьсот лет и больше. Слова о надежности конструкции башни полностью подтвердились во время катастрофического пожара в августе 2000 года: даже несмотря на то, что лопнула часть держащих башню тросов, она устояла. Мрачные прогнозы не оправдались.
В башне 44 этажа – больше, чем в любом здании Москвы. Общая полезная площадь внутренних помещений составляет более 15 тысяч кв. м. Часть из них находятся в фундаменте сооружения, другая – в коническом основании высотой 63 м.
Важной частью конструкции является ее железобетонный фундамент. Он позволил понизить центр тяжести башни почти до уровня земли. Общий объем фундамента – 7800 куб. м. Главным его элементом является десятиугольная плита, размещенная на глубине 3,5 м. Толщина плиты около 3 м, диаметр – 70 м. Эта плита армирована 1040 предварительно напряженными проволочными пучками. Кроме того, фундаменты подведены под витражную часть, железобетонный центральный стакан и главную лестницу.
В коническом основании телебашни на 17 этажах до высоты 63 м размещаются вестибюль, аппаратные радиотелевизионных передающих станций, встроенные трансформаторные электроподстанции, различные технические этажи, включая кухню и подсобные цеха ресторана «Седьмое небо». Между отметками 117 и 147 м находятся аппаратные радиорелейных линий связи и вспомогательные технические службы. На десяти этажах самой верхней обстройки вокруг железобетонного ствола на высоте 321–360 м располагаются смотровая площадка, круглые залы ресторана «Седьмое небо», высотная трансформаторная подстанция и различные технические помещения. Внутри железобетонного ствола находятся вертикальные шахты четырех скоростных лифтов, электрокабели, кабели связи и антенные фидеры, сантехнические трубы и магистрали. Для подъема посетителей высотного ресторана и смотровой площадки, размещенной на высоте 337 м, используются три лифта грузоподъемностью до 1000 кг.
С самого начала Останкинская телебашня стала объектом, привлекающим туристов. Со смотровой площадки открывается прекрасная панорама города.
До 1975 г. Останкинская башня являлась самой высокой телевизионной башней в мире, уступив первенство канадской «Си-Эн Тауэр», построенной в Торонто в 1973–1975 гг.
С 1975 г. символом канадского города Торонто служит элегантная телевизионная башня «Си-Эн Тауэр». Вот уже без малого тридцать лет она сохраняет за собой почетное звание самой высокой обитаемой постройки в мире – ее высота составляет 553,34 м. Она почти в два раза выше знаменитой Эйфелевой башни!
Башня стоит на северном берегу озера Онтарио. Этот район города известен своими многочисленными развлекательными заведениями, его охотно посещают туристы, и башня-рекордсмен не обходится без их внимания: ежегодно на ее вершину поднимается около 2 миллионов человек. Однако основное назначение башни – это, конечно же, обеспечение теле– и радиотрансляции.
Долгое время Торонто оставался городом со сравнительно невысокой застройкой. Однако начавшийся в 1960-е гг. строительный бум совершенно преобразил его панораму. В разных частях города один за другим начали вырастать огромные небоскребы. И по мере того как дома-гиганты затмевали собой горизонт, жители Торонто начали ощущать все более и более серьезные проблемы с телесвязью. Небоскребы затрудняли прохождение телевизионного сигнала, и на своих голубых экранах горожане сплошь и рядом видели рябь, полосы, «снег», а то и две передачи сразу: более сильный сигнал накладывался на более слабый.
Как исправить ситуацию? Спасительная идея пришла со стороны дирекции Канадских Национальных железных дорог (Canadian National Railways, в просторечии – CN). Железнодорожники предложили построить башню-антенну, «голова и плечи» которой поднимутся выше самых высоких построек Торонто.
Помощь в разработке проекта канадским инженерам оказали ведущие эксперты со всего мира. Первоначально планировалось построить «пучок» из трех башен, соединенных друг с другом воздушными мостами. Однако в итоге проект развился в одну-единственную башню, стоящую на трех полых «ногах»-опорах.
Работы по закладке фундаментов начались в 1973 г. Гигантский экскаватор извлек из котлована глубиной 15,5 м более 62 000 тонн земли. Затем началась укладка железобетонной «подушки» толщиной более 7 м. Она имеет форму латинской буквы «Y», и каждый ее луч несет свою долю 130 000-тонного бремени башни.
Ствол башни наращивали методом непрерывной заливки бетона с использованием подвижной скользящей опалубки. Эта технология заключается в следующем: внутренняя часть опалубки жестко фиксируется в требуемом положении, а наружные элементы опалубки по мере твердения нижних ярусов бетонных стен перемещаются при помощи высотных подъемных кранов. Постепенно кольцо опалубки сжималось, чтобы придать башне сужающуюся форму. Всего на постройку башни было израсходовано 40,5 тысяч кубометров бетона.
Когда высота башни достигла отметки 1100 футов, строители приступили к монтажу «Скайпода» – круглой семиэтажной капсулы, в которой, согласно проекту, должны были разместиться две смотровые площадки, ресторан, ночной клуб и радиовещательное оборудование. Сегодня посетителей башни сюда доставляют четыре быстроходных лифта, скорость которых сопоставима со скоростью взлетающего реактивного лайнера – 6 м/сек. У каждого лифта одна стенка стеклянная. Через нее открываются великолепные виды Торонто и озера Онтарио, однако зрелище это не для слабонервных: вид уходящей из-под ног земли у многих туристов в первый миг буквально вызывает оторопь.
Выше «Скайпода» бетонный ствол башни упирается в «Спейс-Дэк» – «Космическую палубу». Это самая высокая смотровая площадка в мире. Она находится на высоте 447 м, и в ясный день отсюда видны окрестности Торонто, лежащие на расстоянии 75 миль. Далеко на горизонте можно даже рассмотреть знаменитый Ниагарский водопад! Однако поднимаются сюда лишь немногие смельчаки: здесь заметно ощущается раскачивание башни, неизбежное для такого высокого сооружения. Впрочем, по оценкам специалистов, башня вполне безопасна: она способна противостоять ветру, несущемуся со скоростью 260 миль в час.
В последней стадии строительства, для того чтобы установить 335-футовую телекоммуникационную мачту, участвовал вертолет. Горожане, с большим интересом следившие за ходом строительства, окрестили винтокрылую машину «Ольгой». С «Ольгой» монтаж мачты занял немногим более трех недель; без вертолета работа длилась бы не менее шести месяцев.
Одну за другой вертолет поднял сорок 7-тонных секций на верхушку башни, где под холодным мартовским ветром рабочие вели монтаж мачты. Чтобы скрепить секции, понадобилось около 40 тысяч болтов. После этого мачта была покрыта специальным стекловолоконным покрытием, предотвращающим обледенение.
Строительство башни завершилось в 1975 г. В нем участвовало 1500 инженеров и рабочих, стоимость всего проекта составила 57 миллионов долларов. Стоит отметить, что благодаря строгим мерами безопасности огромное по масштабам строительство обошлось без жертв. А точность была просто невероятной: самые придирчивые измерения показали, что на всех этапах высотного строительства отклонение башни оставалось в пределах 1,1 дюйма.
Вступившая в строй башня получила название «Си-Эн (CN – Canadian National) Тауэр»: в честь инициатора строительства, Канадских Национальных железных дорог. Но так как эта башня – телевизионная, то многие жители Америки именуют ее «Си-Эн-Эн Тауэр», в простоте убежденные, что название башни связано с названием известной телекомпании «Си-Эн-Эн».
Постройка башни «Си-Эн Тауэр» позволила решить все проблемы с теле– и радиосвязью. Сегодня жители Торонто и окрестностей имеют едва ли не лучший прием во всей Северной Америке. Башня стала и главной достопримечательностью города. Сегодня редко кто из гостей Торонто не посетит самую высокую башню в мире, чтобы с ее вершины полюбоваться захватывающей дух панорамой, посидеть за чашкой кофе в кафе «Горизонт», расположенном на высоте 346 м, или пообедать во вращающемся ресторане «360 градусов» (на высоте 351 м). Зал ресторана совершает один полный круг за 72 минуты, и за это время можно успеть получить самое полное представление о Торонто. Ресторан славится своим необычайно богатым винным погребом и постоянно действующей выставкой-продажей работ местных художников. А в кинотеатре «Кленовый лист», рассчитанном на 144 места, можно посмотреть документальный фильм, рассказывающий об истории постройки башни «Си-Эн Тауэр».
Проложенная внутри ствола башни металлическая лестница (2579 ступенек!) – место проведения ежегодных чемпионатов. Правда, соревнующимся доступны лишь 1776 ступенек, остальные используются только для технологических целей.
«Иглой, пронзающей небеса» называют австралийцы знаменитую телевизионную башню в Сиднее. Построенная в 1981 г., она вот уже на протяжении четверти века является одной из основных достопримечательностей этого крупнейшего города Австралии. Ежедневно десятки туристов со всех концов мира на скоростных лифтах взлетают на смотровую площадку башни, чтобы с высоты птичьего полета полюбоваться панорамой ослепительно синего океана, огромного города с многочисленными небоскребами и Сиднейской бухты с непрерывно снующими по ней кораблями.
Коренные сиднейцы обычно называют башню Центральной точкой (Centrepoint). Так она официально именовалась в первые годы своего существования. Позже фасад здания украсила аббревиатура АМП, и Центральную точку переименовали в Башню АМП. Однако еще на этапе проектирования и строительства башню просто называли Сиднейской (Сидней-Тауэр), и сегодня под этим именем ее знает весь мир.
Проект Сиднейской башни австралийские инженеры начали разрабатывать в 1970 г. А в 1974 г. началось долгое 7-летнее строительство. Стоимость постройки составила 26 миллионов долларов. Башня вступила в строй 27 сентября 1981 г. На тот момент она являлась самой высокой постройкой не только в Австралии, но и во всем Южном полушарии. Лишь в 1997 г. ее рекорд побила новозеландская «Небесная башня».
Первоначально высота Сиднейской башни составляла 305 м. В 1998 г. к вершине шпиля был добавлен громоотвод, после чего «рост» башни увеличился до 309 м (327 м выше уровня моря). Огромную бетонную конструкцию стабилизируют 56 кабелей, натянутых вокруг ствола башни. Три подъемника доставляют посетителей башни на смотровую площадку, расположенную на высоте 250 м.
Подобно всем высотным сооружениям такого рода Сиднейская башня, помимо своей основной функции – теле– и радиотрансляции, является туристско-развлекательным центром. Для посетителей башни организованы специальные «Небесные туры». Они включают в себя, помимо смотровой площадки, посещение одного из двух вращающихся ресторанов, устроенных в «Золотой корзине» – очаровательной восьмиэтажной стеклянной башенке, придающей всему сооружению характерный, весьма запоминающийся силуэт. «Золотая корзина» имеет 420 окон, позволяющих обозревать захватывающие виды Сиднея.
Ежегодно проводится чемпионат по скоростному подъему на вершину башни. Участники состязаний должны бегом преодолеть 94 пролета ведущей наверх лестницы из 1312 ступеней.
Многомиллионный Шанхай нередко именуют «Жемчужиной Востока». В последние годы этот стремительно развивающийся город приобрел репутацию крупнейшего финансового и делового центра Китая. В его новом районе, охватывающем свободную экономическую зону Пудун, выросли десятки ультрасовременных зданий банков и офисов. А над всем этим лесом небоскребов царит огромная, самая высокая в Азии и третья в мире по высоте телевизионная башня Дунфанминчжу – «Восточная жемчужина».
Высота башни составляет 468 м. Построенная в середине 1990-х гг., она сегодня стала символом нового Шанхая. Издали «Восточная жемчужина» напоминает огромный космический корабль, приземлившийся на берегу реки Хуанпу. У китайцев башня вызывает другие ассоциации – они называют ее «два дракона, играющие с жемчугом». Роль двух драконов играют перекинутые через реку Хуанпу мосты-близнецы Нанпу и Янпу, причудливые силуэты которых действительно напоминают гигантских ящеров. А на стоящую между ними элегантную, уносящуюся к небесам стрелу башни как бы нанизаны три сферических смотровых площадки, расположенные на разной высоте и выполненные в форме ажурных жемчужин. Отсюда башня и получила свое название «Восточная жемчужина».
Башня была построена по проекту китайского инженера Цзя Хуанчена в рекордно короткие сроки, всего за четыре года (1991–1995). Это ультрасовременное сооружение стало удивительным сплавом технологий конца XX столетия с традиционными китайскими концепциями. Возможно, именно поэтому «Восточная жемчужина» выглядит необыкновенно живописно: ярко-зеленая лужайка, на которой стоит башня, напоминает собой пластину из нефрита, а круглые стеклянные сферы смотровых площадок сияют, подобно жемчужинам. Они отражаются в водах реки Хуанпу и выглядят совершенно естественными в окружении пышной растительности парка Пудун, раскинувшегося у подножия башни. По ночам весь ансамбль сияет в лучах разноцветных прожекторов. Специальная трехмерная осветительная установка придает силуэту башни совершенно фантастический вид.
Основанием башни служат три наклонных железобетонных колонны, каждая 9 метров в диаметре. Двухпалубный лифт, который способен принимать 50 человек одновременно, и два скоростных лифта, «взлетающих» со скоростью 7 м в секунду, доставляют посетителей башни к «Космическому модулю» – смотровой площадке, расположенной на высоте 350 м, откуда открывается захватывающий вид Шанхая с птичьего полета. Отсюда в ясный день можно увидеть устье великой китайской реки Янцзы, впадающей в море приблизительно в 90 км к северу от города.
Еще во время строительства проектировщики предсказывали башне небывалый успех у горожан и гостей Шанхая. Открытие «Космического модуля» даже состоялось на 7 месяцев раньше, чем башня вступила в строй. С тех пор «Восточная жемчужина» превратилась в настоящий центр паломничества туристов, для которых в нижних ярусах башни устроены музей, кафе, супермаркет, магазин сувениров. Нижнюю сферу занимает «Космический город» – развлекательный центр, распахивающий перед посетителями увлекательный мир научной фантастики. Средняя часть башни представляет собой гостинично-деловой комплекс с 25 номерами для постояльцев и конференц-залами. «Жемчужина» в верхней части башни, находящаяся на высоте 267 м, служит смотровой площадкой. Здесь также расположены магазины, вращающийся ресторан, совершающий один полный оборот в час, дискотека и концертный зал. В самом верхнем «Космическом модуле», помимо смотровой площадки, устроены кафе и конференц-зал.
Все эти многочисленные башни привлекают сюда ежегодно тысячи посетителей. Однако главная функция башни – это все-таки обслуживание теле– и радиосвязи. Начиная с 1995 г. она транслирует передачи девяти телевизионных каналов и десяти FM-радиостанций, распространяя сигнал с радиусом в 44 мили.
На протяжении почти 15 лет знаменитая Сиднейская башня в Австралии сохраняла за собой звание самого высокого сооружения в Южном Полушарии. Однако в 1997 г. ей пришлось потесниться с верхней ступеньки пьедестала на второе место: ее рекорд побила «Небесная башня» («Скай Тауэр») в новозеландском городе Окленд. Одновременно Всемирная Федерация высотных башен пополнилась новым членом, занявшим сразу 12-е место в списке самых высоких сооружений мира.
«Небесная башня» расположена в центре Окленда, на берегу залива Хаураки. Ее высота составляет 328 метров. Башня – часть развлекательного комплекса «Скай-сити», известного своими ресторанами, диско-барами и казино, и сама является популярным у туристов центром досуга. Ежегодно ее посещают около 600 тысяч человек.
Башня «Скай Тауэр» открылась для посещений 3 марта 1997 г., после двух с половиной лет строительства. В то время как издалека ее массивный ствол диаметром 12 м, сооруженный из высокопрочного бетона, выглядит гладким, вблизи хорошо видно, что он имеет в основании восемь вертикальных ребер. Эти 8 железобетонных опор несут на себе вес всей конструкции. Фундаменты башни уходят на глубину более 15 метров.
В толще бетонного ствола устроена лифтовая шахта и аварийная лестница. Верхние этажи построены с использованием самых современных композиционных материалов. Находящаяся на высоте 210 м смотровая площадка – «Небесная палуба» – сверкает на солнце своими алюминиевыми конструкциями и голубым и зеленым рефлектирующим стеклом. Расположенное над ней бетонное кольцо служит опорой для многосекционной стальной мачты теле– и радиосвязи. Вес этой полой стальной трубы составляет 170 тонн. Часть антенн проходит внутри мачты, другие кольцами увенчивают ее вершину, подобно короне.
На строительство башни пошло 15 000 кубометров бетона и около 3000 тонн стали. Контроль за тем, чтобы ствол сооружения во время строительства не отклонялся за пределы допустимых норм, осуществлялся с применением новейших методов: он велся с земли, с использованием лазерного оборудования, и из космоса – с помощью спутников. Проектировщики заложили в башню запас прочности, позволяющий ей устоять под порывами урагана, несущегося со скоростью 200 км/час (по оценкам, такие ветры случаются в этом районе лишь один раз в 1000 лет) и перед землетрясением в 8 баллов по шкале Рихтера.
С вершины башни открываются виды на город и океанскую бухту, усеянную кораблями и яхтами. В ясный день дальность видимости составляет 80 км! Недаром башня «Скай Тауэр» быстро стала одной из самых популярных у туристов достопримечательностей Новой Зеландии. Помимо трех смотровых площадок здесь устроены рестораны, кафе и другие развлекательные заведения. Все три лифта башни имеют стеклянный пол, и пассажиры воочию могут наблюдать, как под их ногами разверзается настоящая бездна. Первоначально этот захватывающий дух аттракцион был установлен только в одном лифте, однако позже, из-за его необыкновенной популярности, стеклянными полами были оборудованы два другие подъемника. Особое небьющееся стекло толщиной 38 мм позволяет видеть лифтовую шахту, уходящую вниз на 200 м.
По расчетам проектировщиков, эта экспрессивная стальная «радуга», поднявшаяся над землей на высоту 192 метра (630 футов), должна простоять ровно тысячу лет – и никак не меньше. Во всяком случае, такой запас прочности заложили в нее ее создатели – архитектор Эро Сааринен и инженер Фред Северад.
Эро Сааринен (1910–1961) был потомственным зодчим, сыном прославленного финского архитектора Элиеля Сааринена (1873–1950). Уже в 1922 г., когда Эро было всего 12 лет, его первый самостоятельный проект – здание для редакции газеты «Чикаго Трибюн» – занял второе место на конкурсе. А спустя год семейство Саариненов окончательно перебралось в США. Впоследствии по проектам Эро Сааринена было сооружено много крупных общественных зданий, но самой известной его постройкой стала огромная стальная арка «Ворота на Запад», сооруженная в 1961–1966 гг.
Арка «Ворота на Запад» установлена в городе Сент-Луисе, столице штата Миссури, и является частью Национального мемориала Т. Джефферсона. К сооружению монумента, посвященного освоению Дикого Запада, приступили еще в 1935 г. В качестве места для его установки был избран Сент-Луис, откуда в свое время уходили на запад обозы первых переселенцев. Осуществление этих планов затормозила Вторая мировая война, и к ним вернулись лишь во второй половине 1940-х гг. В 1947 г. был объявлен общенациональный конкурс на лучший проект монумента, победителем которого стал Эро Сааринен. Как говорил впоследствии архитектор, он хотел создать памятник, который «имел бы непреходящее значение и одновременно стал бы вехой в истории нашего времени». Тщательно изучив особенности пейзажа, он придал своему сооружению вид огромной, геометрически правильной (192 метра в высоту, 192 метра в основании) арки, образ которой перекликается с двумя сент-луисскими мостами, переброшенными через реку Миссури.
По ряду причин сооружение арки началось лишь в 1961 г. Автор проекта не дожил до его окончания: Сааринен умер в том же году, и уже посмертно был награжден Золотой медалью Американского института архитектуры. А 28 октября 1965 г. была установлена последняя секция огромного сооружения. Общая стоимость проекта составила 30 миллионов долларов.
Сооруженная из нержавеющей стали, арка «Ворота на Запад» стала самым высоким монументом в США. Она видна на расстоянии тридцати миль окрест. Посвященная событиям американской истории, арка стала также и своеобразными «воротами в будущее», настоящим символом технического прогресса.
Арка состоит из соединенных сваркой 43 сегментов треугольного сечения. Отвечавший за инженерную часть проекта Фред Северад обеспечил ей высокую устойчивость: арка способна выдерживать землетрясения в 5–6 баллов и сильные ветры. Причем при ветре, дующем со скоростью 20 миль в час, колебания верхней части арки составляют не более одного дюйма, а максимальное предусмотренное проектом отклонение составляет 18 дюймов.
Внутри арки устроен лифт, поднимающий посетителей на самый верх, где располагается небольшая смотровая площадка. У подножия арки открыт музей освоения Запада.
Творение Эро Сааринена стало сегодня символом Сент-Луиса и пользуется большой популярностью у туристов.
Способность и желание французской столицы к непрерывному обновлению вновь подтвердилась в 1990 г., когда Париж украсила Большая арка Дефанс – еще одно сооружение, вызвавшее у парижан, как уже повелось, неоднозначное отношение. Впрочем, арка Дефанс построена в районе с современной застройкой, отличающемся от остальной части Парижа, так что голоса о нарушении исторического облика города здесь звучали уже не так дружно.
Арка Дефанс стала «противовесом», антиподом знаменитой Триумфальной арки, расположенной на Елисейских Полях. Еще в конце Первой мировой войны предполагалось продлить ось Елисейских Полей до расположенного на западе французской столицы комплекса министерства обороны (La Defence – отсюда название Большой арки). Было представлено около 35 проектов – все в модернистском духе – застройки этого проспекта, получившего условное название «Триумфальной дороги» – Voie Triumphale, в том числе принадлежащие Ле Корбюзье и Огюсту Перре. Однако ни один из них так и не был воплощен в жизнь.
К идее создания Триумфальной дороги вернулись в 1951 г. После ряда экспериментов в 1964 г. был принят план застройки проспекта двумя рядами 25-этажных небоскребов равной высоты. Впрочем, вскоре этот план пришлось нарушить, так как большинство заказчиков строительства – крупных компаний – потребовали увеличения этажности. Самый высокий небоскреб достиг 200 метров, после чего запротестовала уже общественность: «лес башен» нарушал сложившуюся панораму Триумфальной арки. В ответ на эту критику было решено соорудить арку-противовес, расположенную перед комплексом министерства обороны.
Идею строительства «Большой арки» горячо поддержал тогдашний президент Франции Франсуа Миттеран, объявивший ее «проектом века». Ее сооружение началось в 1892 г. Автором проекта Большой арки стал датский архитектор Иоганн Отто фон Шпрекельсен. Строительство арки Дефанс завершилось в 1990 г., причем на последнем этапе им руководил архитектор Поль Андре.
Арку Дефанс трудно назвать «аркой» в привычном понимании этого слова. Она выглядит скорее как куб. В центре ее огромного пространства размерами 110х110 метров зияет огромный пролет, пустоту которого заполняет лишь необычный большой тент под названием «Облако». Арка сооружена из стекла и стали и облицована каррарским мрамором. С обеих сторон устроены лифты, с помощью которых можно подняться наверх. Здесь, на высоте 106 метров над землей, на пространстве размером с футбольное поле, устроены смотровая площадка, кафе и выставочный зал, где проводятся художественные выставки. Общая площадь помещений внутри арки составляет 115 тысяч квадратных метров.
Две тысячи лет назад впервые в крупном городе появились общественные часы, а точнее – целая обсерватория, где каждый желающий мог не только узнать точное время, но и получить массу другой полезной для себя информации. Это чудо получило название Башни ветров (греч. Horologion) и находилось в греческой столице Афинах.
Здание башни почти в первозданном своем виде дошло до наших дней. Оно расположено на восточной окраине римской Агоры – района, особенно интенсивно застраивавшегося на рубеже эр. Именно в то время, в I столетии, площадь Агоры (городского рынка, служившего и местом общественных собраний) украсила восьмигранная башня высотой 12,8 м, приподнятая на трехступенчатом основании.
Башня сложена из белого пентеликонского мрамора. Грани ее (шириной 3,2 м каждая) ориентированы строго по сторонам света, а пирамидальная кровля увенчана флюгером в виде фигуры Тритона; в правой руке он держит стрелку, указывающую направление ветра. Вверху на каждой из граней помещено рельефное изображение ветра, дующего с той стороны, к которой обращена данная сторона башни. Ветры изображены в виде мужчин в развевающихся плащах, с различными атрибутами в руках.
Северный ветер, Борей (у римлян – Аквилон) – хмурый, бородатый, закутан в тяжелые одежды. Холодный северо-восточный ветер Кэкий сыплет град из круглого щита. Южный ветер Нот – влажный, приносящий дожди, – опрокидывает полный сосуд воды. Из-под плаща Зефира, теплого западного ветра, падают цветы. Восточный Эвр (Вольтурн), юго-восточный Африкус, северо-западный Аргест (Корус)… Каждую фигуру предвосхищает длинный ряд летящих гениев и эротов, получивших широкое распространение в декоративном искусстве императорского Рима.
Из-за этих фигур башня и получила свое название – Башня ветров. Она стала практическим воплощением разделенной на восемь частей розы ветров, изображение которой встречается еще в трудах Аристотеля и Эратосфена. Башня исполняла в том числе и метеорологические функции – флюгер и рельефы на гранях позволяли определить, какой ветер дует в данный момент. Но главный секрет таился внутри сооружения. Туда ведут два входа, расположенные с северо-восточной и северо-западной сторон. Перед ними некогда были устроены небольшие портики с фронтонами, опиравшимися на две коринфские колонны, от которых сохранились лишь нижние части. От колоннады внутри здания вообще не осталось никаких следов, равно как и от находившихся здесь больших водяных часов – клепсидры.
Водяные часы – не новость для античного мира. Считается, что они были изобретены еще в древнем Вавилоне. Однако часы Башни ветров стали, вероятно, первыми в мире астрономическими часами, предназначенными для общественного пользования. Они показывали не только время, но и времена года, астрологические даты и периоды. Возможно, в конструкцию часов входил механизм, схожий со знаменитым «механизмом с Антикитиры». Вода для часов подавалась с вершины афинского Акрополя; до сих пор с юга к Башне ветров примыкает круглая башенка, через которую в клепсидру поступала вода.
Считается, что создателем Башни ветров был македонский астроном Андроник из Кирры. Об этом человеке мало что известно. Предполагается, что свое образование он мог получить в Александрии, известной в то время как столица естественны�