100 лет со дня рождения Н. В. Никитина, выдающегося российского ученого, инженера, изобретателя (1907–1973)

100 лет со дня рождения Н. В. Никитина, выдающегося российского ученого,инженера, изобретателя (1907–1973)

Когда звучит имя НиколаяВасильевича Никитина, у одних возникает образ Останкинской башни, которая вмомент ее постройки была самой высокой в мире (533,3 м.); у других — образвыдающегося ученого, изобретателя, инженера, который в каждое проектируемое имсооружение вносил новшества, делающие их уникальными; у третьих — образ скромного,но глубокого принципиального человека, твердо и последовательно отстаивающегосвое мнение и идеи.

Рис. 1. Н. В.Никитин

Николай Васильевич родился вТобольске, в семье государственного служащего. Когда мальчику не было еще исеми лет, мать научила его бегло читать и считать до ста. В девять лет мамаотвела Николая в Тобольскую гимназию. Однако проучился он там немногим большегода. Началась гражданская война, а с ней скитания, голод, борьба за выживание.Судьба занесла семью Никитиных в Новониколаевск (ныне Новосибирск).

В тринадцать лет, Николай,сделал свое первое «изобретение». Хозяйка дома, где жила их семья, торговала набазаре крахмалом, патокой и т. п. В заброшенном сарае, стоящем во дворе дома,Николай сложил печь с вмурованным в нее котлом и целой системой патрубок,которые предназначались для варки патоки. Эта печь и станок для растираниякартошки и были первыми «изобретениями» Николая.

После окончания гражданскойвойны Николай учится в средней школе, которую успешно оканчивает и получаетпутевку в Томский политехнический институт. В институте он учится наархитектурном отделении строительного факультета.

На втором курсе студент Никитинрешил посетить лекцию, которую читал известный профессор Н. И. Молотилов. НиколайИванович вел новый в то время курс «Технология железобетона». Молотилов отличалсяблестящим знанием предмета и проявлял большой интерес к новому материалу. Лекциион читал, по отзывам современников, блестяще, и они производило большоевпечатление на студентов. «Часто свои лекции он заканчивал словами: "Мынаучимся воздвигать из бетона красивые дворцы, выдающиеся памятники нашемувремени, и XX векназовут веком железобетона"». Первая же курсовая работа студента Никитинабыла посвящена теме, которой он посвятил свою жизнь, — «Раскрытие конструктивныхвозможностей железобетона».

Строители Кузнецкогометаллургического комбината, в связи с большими объемами строительных работ,попросили профессора Молотилова разработать комплексную методику расчетанаиболее употребительных конструкций из железобетона. Для работы над заданием профессорподобрал группу наиболее способных студентов. Неожиданно для Николая, Молотиловпредложил возглавить группу ему. Так Николай Никитин стал руководителемстуденческой исследовательской бригады.

Бригада работала в профессорскойквартире. Никитин работал самозабвенно, приходил ежедневно и часто покидал дом нераньше полуночи. Он без конца чертил, считал и дорабатывался до того, что немог заснуть, и тогда смотрел в окно, мысленно рисуя линии между звездами. Так длясебя он открывал «искусство, которое вписывает линии в небо», — так говорили обархитектуре древние римляне. И может быть, уже в то время его захватывалавысота, где воображаемые линии приобретают материальное воплощение.

Когда работа подходила к концу,Н. И. Молотилов предложил Никитину новое задание — выполнить расчет рамныхконструкций на боковое смещение. Это были первые для него расчеты высотныхжелезобетонных конструкций.

В 1930 году, после окончанияинститута, Никитин был назначен архитектором Новосибирского крайкомхоза. Егопервым проектом в должности стало 4-этажное длинное здание. Никитин предложилоригинальный сборный каркас, в котором деревянные перекрытия опирались на железобетонныеколонны сечением 12?12 см.

Он не только разработал проект,но и организовал изготовление железобетонных изделий. На старом, кирпичномзаводе, под его руководством были восстановлены несколько помещений, где и былоорганизовано производство. Так молодой архитектор Н. Никитин стал одним изпионеров сборного железобетонного строительства в нашей стране.

О взгляде молодого архитектора настроительство говорит такой факт. Из Москвы прибыл проект нового новосибирскоговокзала. Проект был выполнен в «лучших» советских традициях: помпезность, тяжеловесныеконструкции, много лепнины и т. д. Никитин был назначен руководитьархитектурным надзором. Ознакомившись с проектом, он и местные архитекторы ипроектировщики приняли смелое решение проект переработать, так сказать,осовременить. Была снята вся тяжеловесность, добавлены высокие арки с большимипролетами из железобетона, и здание стало выглядеть выше, стройнее и светлее.По окончании строительства на приемку вокзала прибыла высокая комиссия изМосквы и ахнула. «Кто смел изменить проект?.. Самовольничать?!» Лишь с большимтрудом, с помощью местного начальства, удалось убедить комиссию принять объект.

Эта вокзальная эпопея показаласмелость Николая Васильевича, твердость в отстаивании своих убеждений в самыхнеблагоприятных обстоятельствах и сделало знаменитым в своем регионе.

В 1932 году, в проектноймастерской Кузбасстроя, Никитин знакомится с одним из самых замечательных людейсвоего времени архитектором Ю. В. Кондратюком. Кондратюк в ту пору был увлеченпроектом мощной ветроэлектростанции для Крыма. Был объявлен конкурс на лучшийпроект. Ю. Кондратюк предложил Никитину совместную работу. Николай Васильевич срадостью согласился. Основой сооружения стал железобетонный ствол высотой 150 м, который нес дваагрегата с ветроколесами диаметром по 80 м. Ствол мог поворачиваться по направлениюветра. Станция напоминала двухмоторный самолет, летящий вверх. Проект занял наконкурсе 1-е место. Николай Васильевич вспоминал: «Мне пришлось самому делатьвсе строительные чертежи, рассчитывать, копировать. Очень трудно даваласьдинамика. Кондратюк считал, и совершенно справедливо, что необходиморассмотреть динамическое действие ветровой нагрузки <...> но помочь мне врасчетах не мог, так как в теории колебаний не разумел». В феврале 1934 годатехнический проект был закончен. Увы, ветроэлектростанция так и не былапостроена, но, главное, Николай Васильевич «заболел» высотными сооружениями.

В 1941 году началась Великаяотечественная война. Николая Васильевича не взяли в армию из-за травмированнойв юности ноги, свои «сражения» он проводил в проектной мастерской. С 1945 годаНикитин работает в Промстройпроекте. Главным образом он занимался сборными железобетоннымиконструкциями покрытия промышленных объектов. В 1949–1950гг. Николай Васильевич разрабатывал монолитные железобетонные шедовые оболочкидля предприятий текстильной промышленности, за что был удостоен государственнойпремии. Первыми сборными железобетонными конструкциями, получившими широкоераспространение, были разработанные Никитиным односкатные и двухскатные балкипролетом до 18 мс обычной ненапряженной арматурой. В дальнейшем им были предложены преднапряженныесборные железобетонные фермы и балки нескольких разновидностей, получившиеширокое применение в массовом промышленном строительстве.

В 1956 году был объявлен конкурсна проект здания постоянной строительной выставки в Москве. Победителемконкурса стал коллектив, в котором работал Н. В. Никитин. В этом проекте использовалисьнапряженные железобетонные конструкции. Для перекрытия пространства спроизвольным планом Н. В. Никитиным были предложены и разработаныпространственные системы, состоящие из арок, ферм или балок, сходящихся в однойточке — полюсе, приподнятом по отношению к опорному контуру. Опоры элементовконструкции соединяются оттяжками с распорным кольцом, оторванным от опорногоконтура и имеющим другое очертание (рис. 2).Каждый радиальный элемент системы несет две функции: работает как балка на двухопорах с пролетом, равным радиусу системы в данном месте; работает на сжатиекак элемент шатра при восприятии нагрузки, приложенной в полюсе. Эта нагрузкаравна сумме реакций радиальных элементов как балок.

Рис. 2. Схемаполюсной конструкции. 1 — арки; 2 — стойки; 3 — оттяжки; 4 — ветвьрасположенного кольца; 5 — подвески; 6 — дополнительные стержни, обеспечивающиенеизменяемость при горизонтальных нагрузках

По существу, Н. В. Никитинразработал статику нового класса пространственных конструкций из арок,сходящихся в одном полюсе и объединенных общим распорным кольцом.

В 1963 году, по заданию ГосстрояСССР, Н. В. Никитиным было разработано проектное предложение нового павильонадля строительной выставки. Круглое в плане здание диаметром 150 м перекрыто складчатымкуполом. Купол состоит из 36 одинаковых арок со складчатым поперечным сечением.Верхние и нижние части этих арок — одинаковые прямолинейные складчатыеэлементы. Особенностью купола является оторванное от контура распорное кольцо.Кольцо располагается внутри перекрываемого пространства. Оно связано с опорамиарок оттяжками.

Но все же главным увлечениемНиколая Васильевича было высотное строительство. Еще в далеком 1937 году,участвуя в проектировании Дворца советов, он проводил серьезные исследования пореакции сооружения на температурные воздействия, формулирует требования кжесткости каркаса, несущего каменное заполнение.

Никитина привлекают кпроектированию здания Московского государственного университета. Здание должнобыть высотным и большой протяженности. Грунты были слабые, как говорят встроительстве, ползучие и реактивные. В мировой практике такие здания сооружалисьлибо на скальном грунте, либо на свайном основании различной конфигурации.Николаю Васильевичу пришла в голову мысль — сделать фундаменты как быплавающими в грунте. Ведь по закону Архимеда на тело, погруженное в жидкость,действует выталкивающая сила, равная весу жидкости вытесненной этим телом.Итак, фундамент должен представлять собой как бы связанные между собой бетонныекоробки, армированные плоскими и пространственными металлическими каркасами.Такой фундамент позволит выравнивать осадки сооружения. Но одновременно возникдругой вопрос: что делать с возникающими температурами деформациями? Ведь длиназдания 220 м.Колебания температуры в фундаменте происходят так медленно, что изменение егообъема проходит без особого ущерба. Другое дело температурные деформациинаружной части здания, когда возникающие при этом напряжения разрывают самыежесткие узлы крепления. Больше всего страдает от деформации нижняя половина«высотки», так как на нее приходится основной вес здания. Николай Васильевичнаходит удивительно смелое решение — перенести давление с нижних этажей наверхние. Для этой цели он предложил установить колонны большой свободнойвысоты, а промежуточные перекрытия нижнего яруса подвесить к колоннам так,чтобы подвесные перекрытия не мешали колоннам свободно деформироваться. Приэтом он разработал новый тип колонн крестового сечения.

Экспертиза отметила, чтоизобретение Никитина обеспечивает возможность каждому лучу «креста» колонныпринимать на себя максимальную нагрузку перекрытия сооружения и возможность получатьпростые и удобные в монтаже жесткие узлы каркаса. Благодаря такомуконструктивному решению диафрагмы жесткости здания МГУ оказались в центральнойзоне сооружения, а уже оттуда распределялись по всему каркасу.

Участвует Николай Васильевич и впроектировании высотного здания Дворца культуры и науки в Варшаве. Импредложена принципиально новая схема каркаса в виде пространственно-связевойсистемы (пространственного ядра жесткости) здания с металлическими колоннамикаркаса.

В 1957 году Н. В. Никитин сталглавным конструктором Моспроекта и членом-корреспондентом Академиистроительства и архитектуры СССР. Под его руководством создавались широко известныепроекты: центральный стадион им. В. И. Ленина, первое высотное здание вТашкенте, мемориал В. И. Ленина в Ульяновске и др. Во всех смыслах этого словавершиной творчества Никитина стало самое высокое в мире в то время сооружение —Останкинская телевизионная башня (рис. 3).

Рис. 3

Остановимся на некоторых, уже ставшихисторией, моментах создания проекта башни, которые многое говорят о характере итворчестве Николая Васильевича.

В Госстрое идет совещание, накотором обсуждается проект 500-метровой телебашни. На громадном подрамнике виситэскиз стальной башни похожей на мачту линии электропередачи, грозно выброшеныпо бокам длинные консоли. Увлекшись решением избыточной прочностью инадежностью, авторы этого проекта, так утяжелили конструкцию, что от вида железногоГолиафа становится не по себе. Обсуждение проходит остро и бурно. Авторыпроекта люди напористые и шумные.

— Николай Васильевич, а, что выскажите? — обратился к Никитину руководитель совещания.

— Башня должна быть сделана избетона, монолитная, предварительно напряженная. Я думаю, что такая башняукрасит Москву.

В воздухе повисло тяжелое молчание.Через несколько минут кто-то задал вопрос:

— Как, бетонная башня высотой 500 метров?

— Да, — отвечает Никитин, — иниже не годится.

А вы возьметесь за проект? —спрашивает председательствующий.

— Я должен подумать.

— Думайте, но не больше недели.

Ответ Никитина изумилприсутствующих.

— Через неделю я буду занят. Такчто либо через три дня, либо позже.

Срок был принят без возражений.Все эти три дня, а точнее трое суток, Николай Васильевич находился в состоянии озарения.В голове складывалось в единую картину все, что ранее проявлялось отдельнымифрагментами.

Ключевая идея — натянуть внутриствола башни стальные канаты и стянуть ими бетон ствола, то есть создатьоригинальную систему предварительного напряжения бетона.

Сложнейшую задачу — каккомпенсировать температурные деформации на границе фундамента и наземной частибашни — Никитин решает гениально просто — сделать «ноги» башни достаточногибкими и прочными в радиальном направлении, чтобы за счет их изгиба моглиреализовываться температурные деформации конической части башни с небольшиминапряжениями. В эти же трое суток Никитин работает с архитектором А. И.Баталовым над архитектурой бетона.

Принципиально новая конструкциябашни через трое суток была одобрена, но еще долгие 10 лет идет напряженнаяборьба за выживание проекта. За эти годы пришлось отстаивать конструкцию намногочисленных совещаниях, с чем-то соглашаться, что-то дорабатывать и т. д.

В окончательном варианте навысоте 337 мжелезобетонную часть завершала ажурная стальная антенна. Башня была высотой 533,3 м, а в 1999 году она подросладо 540 м.За это время железобетонная часть башни была дополнена смотровым залом,рестораном «Седьмое небо» и др.

Все эти годы проходилаожесточенная борьба между сторонниками и противниками проекта Никитина. Конецэтой дискуссии положило совещание от 27 мая 1963 года в МГК, где была вынесена резолюция:«Прекратить всякие дискуссии о башне. Развернуть строительство полным ходом».Уже 4 ноября 1967 года государственная комиссия подписала акт о приемке первойочереди Останкинского общесоюзного телецентра.

В 1970 году главный конструктортелебашни доктор технических наук Н. В. Никитин и возглавляемый им авторскийколлектив были удостоены Ленинской премии. Соратниками Никитина были: главныйинженер проекта Б. А. Злобин, заместитель главного архитектора Москвы Д. И.Бурдин, главный инженер Государственного проектного института М. А. Шкуд,директор проектного института «Промстальконструкция» Л. Н. Щипакин.

Николай Васильевич многозанимался вопросами, связанными с использованием статической гипотезыпрочности. Неустанно он доказывал необходимость учитывать статистическийхарактер прочности материалов при проектировании строительных конструкций какоснову для нового метода расчета — по предельным состояниям.

Одной из последних для НиколаяВасильевича стала совместная работа со скульптором Е. В. Вучетичем —величественный монумент «Родина-мать» на Мамаевом кургане (рис. 4).

Рис. 4

Какова же главная чертатворчества Н. В. Никитина? Прежде всего это то, что конструкторская работа быладля него искусством. Он всегда стремился найти и находил новые решения. Егоконструкторский талант сочетался с увлеченностью и необычайной смелостью. Залогомего смелости было феноменальное понимание работы конструкции, ее возможностей.Интуитивно находя рациональную форму конструкции, он проверял ее расчетами. Иеще, Никитин обладал глубоким чувством формы и всегда подчеркивал связь междуконструкцией и архитектурой.

Николай Васильевич умер весной1973 года. Он похоронен в Москве на Новодевичьем кладбище. На его могилескромная мраморная стела с короткой надписью: «Инженер Н. В. Никитин». Имявыдающегося строителя Н. В. Никитина стоит в одном ряду с именами таких гигантовстроительной науки и техники России, как Н. А. Белелюбский, В. Г. Шухов, А. Ф.Лолейт.

Литература:

1. Дыховичный Ю. А. Н. В. Никитин — инженер, ученый, исследователь // Бетони железобетон. — 1973. — № 10.

2. Истомин С. Самые знаменитые изобретатели России. — М.: Вече, 2000.