20. Мост у Сылвицы. Фермы Журавского

Утро – это всегда начало. Начало дня и маленьких открытий.
Помню наше первое утро в Коноваловке. Сылвицкий камень прятался в дымке. Небо, где ещё вчера полыхали огни заката, было блёкло-голубым. Стала рыжеть трава, ощутив холодное дыхание августовских ночей. Цветы по-прежнему были приветливы. Они выстроились вдоль дороги, приглашая нас в путешествие. Чусовая застыла величественным зеркалом.
Дорога уходила к Двум Соснам, обещая нам что-то новенькое.

Путешественники согласятся со мной, что идти впервые по незнакомому маршруту – особенный кайф. Одно дело, когда прекрасно знаешь путь. И совсем другое, когда не знаешь – что же там, за поворотом?

Дорожка пробежала мимо Двух Сосен, вскарабкалась в поля и нырнула вниз, в перелесок. К нему надвигались склоны горы, заросшей густым лесом. Заинтригованные, мы шли по дороге, глядя во все глаза и слушая во все уши. Река Теснин глухо рокотала слева, обтекая большой остров.

Путь вывел на крутояр. Мы подошли к обрыву, чтобы рассмотреть остров и Сылвицкий камень. Снизу раздался голос – нам прокричал напутствие Полубородый Капитан. Справа, в зарослях заболоченной низины наше внимание привлекли странные башни. Они виднелись в океане иван-чая, выглядывали из белых барашков таволги.

Мы нашли, что искали – "быки моста Гау". Из мудрёных слов понятно только, что здесь был мост. Быками называют опоры моста. А как он выглядел, и кто такой Гау – вопрос, конечно, интересный.

Здесь в 1915-1916 годах был построен железнодорожный мост! Составам, отправляющимся с нижней ветки вблизи берега Чусовой, нужно было преодолевать болотину, чтобы попасть на горную часть дороги перед депо. Быки расположились по прямой между высокими башнями. Когда-то на них стояли ажурные фермы. По буйному разнотравью мы пробрались к ближайшей из них.

Перед башней выросла новогодняя Ель, на вершине монументального сооружения выросли сосны и берёзы. Я оглядывал идеально ровные стены, откосы и углы. Поразительно, они сложены вручную из камня!
На башнях сохранилась облицовка большими белыми плитками – до сих пор держится. Не то, что на некоторых новостройках в городе, где год прошёл - и отпала. Держится раствор.

Вот тебе и "лапотная Россия"! На века строили русские инженеры, и по самой современной науке. Хоть сейчас наново фермы ставь да пускай по мосту поезд. В опорах прорублены стоки для воды. Вблизи они выглядят, как стены средневекового замка.

Рой из мошки, слепней и оводов атаковал нас. На окраине болотца из леса выдавались стены "ответной" башни. Мы поднялись на горушку, по которой колея шла дальше. У торца осталось бревно для гимнастических упражнений "А ну-ка, заберись!" Со стороны это напоминало форпост с одинокой пушкой.

С вершины "крепости" видно, как опоры моста чётко выстраиваются в одну прямую. Осознаёшь масштаб строительства Усть-Сылвицкого завода!
Неудивительно, что требовалось много рабочей силы, пополнявшейся пленными австрийцами и венграми с фронтов Первой мировой. Нужны были нестандартные решения, чтобы среди косогоров и болот сотворить чудо.

Быки и башни моста стоят, как немые обелиски в память о Коноваловском заводе. Над ними больше не летят поезда, не открываются семафоры навстречу гудящим паровозам. Теперь их окружают красавицы ели и волнующееся море таволги. По каменным откосам карабкаются берёзы.

Я прикоснулся рукой к шершавой стене башни. Камни были тёплыми. Обточенные и отполированные, они сложены в одну крепость. Эта крепость – символ заводской цивилизации на Чусовой. Символ несокрушимого духа и воли уральцев, помноженных на инженерное искусство.

И всё же, как выглядел раньше мост в Коноваловке? Для ответа на этот вопрос обратимся к истории строительства железных дорог. Вот что удалось найти в энциклопедиях.

*** ПЕРВЫЕ МОСТЫ ***
В XIX веке мосты для железных дорог поначалу строили "на глазок", не производя расчёт ферм, не учитывая свойства материалов и нагрузки на мост. Мосты в Филадельфии (1811 год) и Брайтоне (1833 год) рушились, восстанавливались - и снова рушились. Катастрофа на огромном мосту в Шотландии через Тейсский залив привела к большому количеству жертв. 29 декабря 1879 года по мосту шёл скорый поезд. Ураганный ветер обрушил тринадцать пролётов, и поезд целиком ушёл в воду.
 
Подобное крушение моста в Англии едва не унесло жизнь Чарльза Диккенса. Он оказался в вагоне, повисшем над фермой. Другие вагоны упали в воду. Количество крушений мостов в одной только Европе ставило крест на железных дорогах.

Невозможно было эмпирическим путём определить, предугадать влияние собственного веса моста, давление земли и воды, центробежную силу движущегося поезда и силу его торможения. В бурю давление ветра на мост достигает от 200 до 700 килограммов на квадратный метр. Нужен был инженерный расчёт, теория.

Первенство в решении задачи железнодорожного моста принадлежит мысли русских инженеров! Мосты изначально строились деревянными. К середине XVIII века появились мосты из гнутых брусьев и косяков, соединенных в арки. Кулибин предложил знаменитую модель арочного моста через Неву.

Д.И. Журавский оценил по достоинству "кулибинскую арку":
"На ней печать гения; она построена на системе, признаваемой новейшею наукой самою рациональною; мост поддерживает арка, изгиб её предупреждает раскосная система, которая, по неизвестности того, что делается в России, называется американскою".

*** ПО НЕИЗВЕСТНОСТИ ТОГО, ЧТО ДЕЛАЕТСЯ В РОССИИ ***
Кулибин, к тому же, первым высказал мысль о применении железа в мостостроении. С чего же раскосные мосты стали считать американскими?
Дело вот в чём.
Американский инженер Уильям Гау предложил похожую модель мостов. К кулибинской идее сквозных раскосных деревянных ферм он добавил растянутые тяжи из железа круглого сечения. Однако американец делал их одинаковой мощности и сечения. Предложение Гау было плохим, испытания моделей заканчивались "неудом".

В 1840-х годах Россия вступила в эпоху железных дорог. Предстояло строить первую, Николаевскую дорогу из Петербурга в Москву. Как вести мосты через наши широкие реки и глубокие овраги? Нужно было возвести 184 моста! Некоторые из них, такие как мост через Веребьинский овраг, должны были достигать длины в полкилометра. Кто их будет проектировать?

В 1840 году в строительной комиссии Петербургско-Московской железной дороги оказался молодой инженер Дмитрий Журавский. Уроженец курского села Белого, он окончил Нежинскую гимназию высших наук и в 1836 году приехал в Петербург в поисках карьеры. В это время выдающиеся математики Остроградский и Буняковский читали знаменитые лекции в Институте инженеров путей сообщения.

Дмитрий Иванович поступил в этот Институт, выбрав математику и инженерию вместо службы, и блестяще его окончил в 1840 году. В изыскательных работах на путях Николаевской дороги Журавский проявил глубокие знания железнодорожного строительства.

Американские "успешные" опыты, с другой стороны, внушали в России опасение. В результате строительная комиссия доверила проектирование мостов двадцатитрёхлетнему русскому инженеру! Самым сложным был Веребьинский мост, имевший 9 пролетов по 54 метра.

К Журавскому приставили американского консультанта Дж. Уистлера. Тот привёз в Россию чертежи мостов системы Гау. Но Дмитрий Иванович отступил от образцов Гау при постройке Веребьинского моста. Молодой инженер смело применил неразрезные фермы над опорами с пересечениями раскосов. Более того, Журавский нашёл способ расчёта сил, которые при проходе поезда сжимают или растягивают каждый стержень, составную часть фермы.

Дмитрий Журавский опроверг модель Гау, показав, что неверно делать все тяжи и раскосы одного и того же размера. Оказалось, что ближайшие к середине пролёта тяжи и раскосы подвергаются меньшим усилиям. Стало быть, им можно дать и меньшие поперечные сечения, а тем, что расположены близ опор – побольше.

*** СКРИПКА В РУКАХ ИНЖЕНЕРА ***
Это было настоящим открытием, которое спасло будущие мосты на железных дорогах! Русский гений впервые определил верное отношение крайнего и среднего пролётов неразрезной фермы.

Впоследствии Дмитрий Иванович пишет в предисловии к сочинению "О мостах раскосной системы Гау":
"Исследование балок, состоящих из брусьев, раскошенных и связанных между собой, было сделано в России прежде, чем о том было напечатано на английском, немецком или французском языках; сочинения американского инженера Лонга и австрийского Гега вовсе не давали понятия о распределении напряжений по всем частям составной балки".

Уистлер протестовал. Доморощенный юнец смеет опровергать американскую идею мостов?! Решалась не только судьба Веребьинского моста, но и судьба Журавского. К американскому консультанту прислушались и созвали комиссию. В ответном выступлении Дмитрий Журавский сопроводил свою теорию остроумным опытом.

Для высокой комиссии им была построена небольшая модель фермы. В ней русский инженер вместо болтов использовал проволоки одинаковой толщины. Нагрузив модель, Журавский… повернулся к скрипке! К обычной скрипке со смычком.

Дмитрий Иванович водил смычком по этим проволокам. Присутствующие услышали, что проволоки вблизи опор дают более высокий тон. Это значило, что они натянуты сильнее, чем находившиеся в середине.

*** СЛАВА РУССКОЙ НАУКЕ ***
Постройкой Веребьинского моста молодой инженер принёс славу русской науке. По его методу возводились мосты через реки Цну и Мсту. Так строили все мосты Петербургско-Московской дороги. За труд "О мостах раскосной системы Гау", изданный в 1855 году, Дмитрий Журавский получил Демидовскую премию Академии наук. Его теорию высоко оценил великий русский математик Чебышев.

В 1856 году Станислав Валерьянович Кербедз построил для Петербургско-Варшавской железной дороги мост из сквозных металлических ферм через реку Лугу. Это был первый в мире мост, построенный на расчётах по методу Журавского. За ним последовали другие, в том числе мосты в конце XIX века на Транссибе.

Дмитрий Иванович намного опередил время, создав способ строить не только мосты, но и высотные сооружения. Он решил задачу сквозных пирамидальных конструкций. Проводя опыты, Журавский определил характер напряжений в тонкой стенке сгибающейся металлической двутавровой балки. Так впервые было обнаружено явление "косого скалывания".

Это позволило русскому инженеру возвести знаменитый металлический шпиль собора Петропавловской крепости взамен деревянного. Высота крепости вместе с сорокаметровым шпилем составила 122 с половиной метра. Петропавловский шпиль принёс Журавскому мировую известность. За заслуги он был назначен членом совета Главного общества российских железных дорог и произведён в чин полковника.

*** ПРОРОКИ В ОТЕЧЕСТВЕ ***
Теперь я могу представить себе, каким был уникальный мост в Коноваловском заводе на берегу Чусовой. И это был не "мост Гау", это был МОСТ ЖУРАВСКОГО!

К сожалению, имя Уильяма Гау было упомянуто в названии трудов русского инженера и закрепилось. Благодаря нашей любви к иностранщине вместо заслуженных имён Кулибина и Журавского в краеведческой литературе упоминаются сплошь и рядом "быки моста Гау". Ну нет, и не было никогда пророка в нашем Отечестве!

Мало известна работа профессора А.С. Ершова "О значении механического искусства и о состоянии его в России" 1859 года. В ней профессор восстановил историческую правду в отношении многих русских механиков.

Кулибин, Журавский, Кербедз, Боровик – вот чьи имена заслуживают памяти нашей. Благодаря им во всём мире пассажиры состава, въезжающего на мост, беспечно глядят на реку в окошко. Они не покрываются от страха холодным потом, как Чарльз Диккенс.

Русские инженеры работали за идею. Кербедз получал скромное жалованье ассистента по математике, прикладной механике и строительному искусству. На свадьбу он не смог купить золотое обручальное кольцо. До конца жизни Станислав Валерьянович носил серебряное кольцо и говорил о нём: "Пусть оно напоминает мне о бедности!"

Бедность – не порок. Когда-то и мы с супругой на свадьбу покупали серебряные кольца. 25 лет назад аспиранту и студентке еле хватало средств.

Повышение инженеров в чине порождало в народе легенды.
Вот одна, о стройке Николаевского моста через Неву:
"Николай I велел за постройку каждого быка повышать Кербедза в следующий чин. Узнав об этом, Кербедз якобы сделал изменения в проекте и поставил мост на шести быках - вместо четырёх по проекту. Начав строительство инженер-поручиком, он закончил его инженер-генералом".

*** МОСТ В КОНОВАЛОВКЕ ***
…На Кушво-Сылвицкой дороге торжественно открывали мост. Герман Брезинский, руководивший строительством, волновался. Американский паровоз "Болдуин" блестел на солнце голубой краской. В кабине локомотива ждал сигнала пожилой машинист Петрович. Его помощник Мишка высунулся в окно. Всем было интересно поглядеть на испытание! Мишка выискивал взглядом Ольгу в толпе служащих. Юная телефонистка зарделась и помахала ему платочком.

Далеко отсюда, в Петербурге наступил полдень. Солнце блистало на золочёном шпиле Петропавловской крепости. Ангел на его вершине словно светился. Часы Центральной телеграфной станции передали сигнал часам в кабинете коменданта крепости, который по электрической цепи в мгновение добежал до пушки бастиона Нарышкина. Как и в первый раз, 24 сентября 1873 года, пушка ахнула над Невой полуденным выстрелом…

…Крыло семафора у коноваловского моста поднялось. Мишка, едва не подпрыгнув от радости, доложил Петровичу: "Путь на мост открыт!". Машинист улыбнулся и продублировал: "Вижу, путь открыт".

Мишка дал длинный гудок, и снова высунулся. Ольга восторженно смотрела на него. "Голубая стрела", пыхтя парами, торжественно въехала на новенький мост. Замелькали одна за другой ажурные фермы, пронеслась справа Чусовая – паровая машина исчезла в лесу на горе, направляясь к депо.

"Поздравляю!" – управляющий Яблонский первым подошёл к Брезинскому. Герман Германович продолжал недвижно стоять перед мостом. Глаза его блестели. Наверное, от солнца.

Спустя век мы оказались у моста Журавского. В лугах Коноваловки молчаливо стояли памятники в честь русской инженерной мысли. И мне не хотелось уходить.