Секрет мостов Дмитрия Журавского

Вечером 28 декабря 1879 года на реке Тей в Шотландии была штормовая погода. Вся местность содрогалась от дождя и резких порывов ветра. К железнодорожному мосту через реку Тей шел пассажирский поезд. Конструкции вынесли несколько ударов водяного смерча. Но в тот момент, когда по мосту проносился поезд, центральные пролеты рухнули. Все 75 пассажиров, оказавшихся в ледяной воде, погибли. Такие катастрофы не были редкостью даже в столетие, когда, казалось бы, точные расчеты, новые материалы должны были убрать фактор внезапного обрушения. Нужны были специалисты, которые дали бы ответ на вопрос: как сделать мосты более надежными и устойчивыми? Одним из таких светлых умов стал Дмитрий Журавский.

На пороге возможностей
Род Журавских, вероятнее всего, происходит из польской или малоросской шляхты. Поэтому родственники инженера жили на землях от Белоруссии до Курской губернии. Родился Дмитрий Иванович 16 декабря 1821 года в селе Белый Колодезь, которое тогда относилось к Щигровскому уезду Курской губернии. Иногда в дореволюционных биографиях и советских статьях о Журавском упоминалось, что он появился на свет в селе Белое. Но на самом деле этот населенный пункт в источниках именуется и как Белый Колодезь, и как село Белое. Сел с таким же названием в одной Курской области несколько, еще больше – в соседних регионах. Название могло подчеркивать существование колодца или родника с меловым дном в той местности. Или одноименной речушки. Во всяком случае, живя в доме родственников матери, будущий инженер навсегда запомнил эти степные дали Курской губернии. Но уже в восемь лет уехал поближе к родителям.
Дмитрий отправился в первое путешествие до города Нежина Черниговской губернии, который стал образовательным центром целого региона. И что еще важнее – в 20 километрах от него, в местечке Мрин, жили его родители. Еще в 1687 году там открыли первую школу, а как раз накануне рождения Журавского стало возможным поступить в гимназию высших наук князя Безбородко, которую окончил в те годы писатель Николай Гоголь. Там способного мальчика после вступительного экзамена хотели поначалу отправить сразу в 3-й класс, так как стало очевидно, что учиться в первых двух ему решительно нечему.

После пройденного курса для Дмитрия Журавского были открыты любые возможности. Попытать счастья можно было в столице империи – Петербурге. Земляк имел право на скромный чин XIV класса и обращение «Ваше благородие». Но становиться чиновником Журавский не захотел. Отказавшись от должностей, он решил поступать в Институт корпуса инженеров путей сообщения. Все, кто прошел курс в этом учебном заведении, получали одну из очень востребованных профессий в железнодорожном деле. Здесь преподавали математики, имевшие вес в мировом масштабе. Особенно повлиял на Журавского профессор Остроградский. Уже тогда математический дар Дмитрия был замечен преподавателями. И по окончании его имя по традиции института было высечено на мраморной табличке.

В то время уже была проведена короткая железная дорога из Петербурга в Царское Село. Но находились скептики, которые не верили в успех начатого дела. Среди причин назывались и дешевизна традиционных средств передвижения, и невозможность управляться с транспортом в зимнее время. В 1830 годы все-таки начались разработки железнодорожной системы России. Поначалу привлекали иностранные фирмы, у которых уже был опыт, как в Европе, в основном в Британии, так и в США.

Страсть к железнодорожному транспорту
После Института корпуса инженеров путей сообщения его выпускники получали гарантированное трудоустройство. И Журавский нашел себе лучшее применение при строительстве Петербургско-Московской железной дороги. Позже ей будет присвоено имя императора Николая I и она станет Николаевской железной дорогой. А после 1917 года самодержавное имя заменят на «Октябрьская железная дорога». Она прямой стрелой пролегла от купеческой к государственной столице. Следствием такого решения стала необходимость сделать сотни железнодорожных сооружений мостов и путепроводов, чтобы убрать все препятствия на пути паровоза.
Для публики до революции Журавский был известен как создатель нового Веребьинского моста на Николаевской железной дороге. Это был один из самых трудных объектов в его карьере. Мост в проекте составлял в длину полкилометра. Насыпь по краям глубокого оврага была почти 50 метров в высоту. При возведении столь сложной конструкции Дмитрий Иванович начал использовать неразрезные фермы, которые перекрывали пару пролетов моста, не прерываясь над опорами. Путем строгих расчетов удалось выявить оптимальное соотношение между пролетами и неразрезными фермами. Мост настолько был важен, что сцена осмотра императором Веребьинского участка попала на барельеф памятника Николаю I на Исаакиевской площади в Санкт-Петербурге.
Журавский буквально был одержим новым видом транспорта. Ему поручили подготовить проекты нескольких железнодорожных мостов. Дмитрий Иванович быстро разработал способ, благодаря которому можно было определить силы, которые растягивали и сжимали части всей конструкции во время следования поезда по мосту. Инженер выявил важную особенность, которую обещал доказать коллегам через эксперимент. Они увидели модель моста в виде фермы с той лишь разницей, что косые балки, образующие треугольник, Журавский заменил на одинаковую тонкую проволоку. Затем инженер взял в руки смычок и провел им по всей длине модели. Это был его главный довод. Звук по краям был высоким, а в середине, напротив, ниже. Значит, раскосы в середине можно сделать тоньше, а по краям оставить как есть, так конструкция могла быть стать более безопасной и продуманной. Характерной чертой стала проверка теории практикой, ибо, как говорил сам Журавский, «вычисления без контроля опыта часто уходят в область фантазии». Для России были очень полезны его эксперименты с прочностью рельсов при особо низких температурах.
Далее Журавский обратился к поиску и анализу лучших замен американских деревьев для русских мостов из местных сортов древесины. Советский ученый в области теории прочности Николай Беляев писал позднее: «Научные исследования Д. И. Журавского, как и его практическая деятельность, отличались смелостью, оригинальностью и самостоятельностью. Для него характерно умение ясно представить себе действительную картину работы конструкции, «игру сил» в ней. Это позволяло ему обходиться без сложного математического аппарата и достигать своей цели путем простых и элементарных рассуждений. Это умение было тесно связано с его любовью к экспериментам, которые позволяли ему непосредственно наблюдать работу конструкции и проверять правильность основных предпосылок создаваемой им теории». Уже в то время другие русские инженеры взяли на вооружение формулы Журавского и его теоретические рекомендации и превратили их в настоящие мосты, по которым поезда могли ехать, не снижая скорости.
Дмитрия Журавского не упускало из виду начальство. Один из авторов проекта Николаевской дороги министр путей сообщения Павел Мельников оставил инженера Журавского при себе для дальнейшего проектирования мостов. Курянину тогда было 23 года.
Журавский не бросал свои проекты, помогая исправлять последствия катастроф на железнодорожной линии. Так, к примеру, осенью 1869 года по неясной причине начал гореть мост через реку Мсту в Новгородской губернии. Огонь стремительно расползался по деревянным фермам и был остановлен только благодаря тому, что горевшие части успели обрубить и три пролета рухнули в реку. Движение поездов остановилось на долгие четыре месяца. Несмотря на 30-градусные морозы, Журавскому и его помощникам не оставалось ничего другого, как восстанавливать важный мост, и это удалось в полной мере. Впервые в России при ночных работах было использовано электрическое освещение. По окончании ремонта инженер был удостоен ордена Святой Анны I степени.

СПРАВКА
Что такое ферма? Это балочная система из треугольных элементов, закрепленных стальными тяжами между верхним и нижним поясом. Слово происходит от латинского firmus, что значит прочный. Все раскосы американцы (а именно их технологии перенимали в России) делали одинаковыми.

Работа практическая и бумажная
Когда возник вопрос, кого можно отправить в США на стажировку, выбор однозначно пал на Дмитрия Ивановича. Должности посыпались на инженера, как из рога изобилия. Член совета и вице-президент управления Главного общества российских железных дорог, председатель Императорского технического общества, директор департамента железных дорог, член совета Министерства путей. И конечно, продолжались регулярные публикации его статей по механике и мостостроению в российских и зарубежных научных журналах. Бумажная работа в департаменте была трудной для Журавского, но необходимой для слаженной работы по управлению. Главное, что новые дороги продолжали устраиваться, разрастаясь год от года в разветвленную сеть.
Дмитрий Иванович участвовал в деятельности комиссии по переустройству Мариинского водного пути, состоящего из сети каналов от озера Ладога, при его активной деятельности был устроен Морской петербуржский канал (по сути прорытый по дну Финского залива путь) от Невы до острова Котлин. Это в разы улучшило проходимость судов разного размера с грузами для столицы.
В 1856 году в журнале «Русский Вестник» Журавский писал, что в ходе развития железнодорожной сети в Европейской части империи черноморские порты с их богатыми грузами станут гораздо доступнее для портов на побережье Балтийского моря. Инженер действительно хорошо понимал логистику империи и с большим рвением занялся проектированием Либавского порта (сейчас это латышский город Лиепая). А оттуда грузы можно было быстро транспортировать в Петербург. Самыми важными были зерно или хлеб.
В 1856 году Журавский получил престижную Демидовскую премию Академии наук. Это был результат его детального и активного изучения системы американских мостов и их существенное улучшение. Вдобавок Академия наук спонсировала выход в свет его большой статьи с множеством рисунков. Журавскому было мало, что его труд узнают в России, поэтому он написал статью на французском языке и ее напечатали в Париже, в научном журнале для механиков и мостовиков.

Реконструкция шпиля
Среди самых интересных проектов Дмитрия Журавского можно назвать перестройку знаменитого шпиля Петропавловского собора в Санкт-Петербурге. Немногие знают, что тот шпиль, который сейчас видим, и ангела на нем изготовили в середине XIX века на замену старым деталям. Не в последнюю очередь благодаря уроженцу Курской губернии Журавскому. Еще в 1830 году крест с ангелом опасно накренился. Пришлось крестьянину Петру Телушкину с одной веревкой взобраться на высоту в 100 с лишним метров и поправить позолоченного ангела. В мае 1856-го шпиль изучили самые авторитетные столичные архитекторы и пришли к однозначному выводу, что «имеются значительные повреждения, подгнили стойки-балки» и что стоит заменить конструкцию с деревянной на металлическую. Архитектор Константин Тон, знаменитый возведением храма Христа Спасителя, Оружейной палаты, Большого Кремлевского дворца и даже вокзалов Николаевской дороги, предложил императору и комиссии свои варианты реконструкции, которые были отвергнуты. Победила идея инженера департамента путей сообщения Дмитрия Журавского. Она заключалась в установке 39 уменьшающихся восьмиугольных колец, распределенных по ярусам.
Необходимо было заготовить 42 тонны отборного железа. Это дело поручили рабочим крупного Воткинского завода на Урале. Естественно, что и здесь дотошный Журавский приехал на завод для проведения опытов с заготовленным металлом и сборки частей шпиля. Готовую конструкцию отправили в Тверь, а оттуда – в Петербург. Вид колокольни чуть изменился, а высота поднялась на 10 метров. Петропавловский собор стал самым высоким зданием России.
Интересно то, что ко времени реконструкции шпиля Петербург в достаточном количестве обзавелся многоэтажными зданиями. Из некоторых районов шпиль уже не был виден. Журавский исправил даже такую градостроительную мелочь, подняв его выше. Внутри соорудили винтовую лестницу, которая вела к люку, а, выйдя из него, можно было по лесенке из скоб попасть к кресту с ангелом. Шпиль обходился без существенного ремонта в течение 130 лет.

Научное и антинаучное
Духовное и научное в жизни Дмитрия Ивановича не раз пересекалось. В памятный для всей России 1861 год (отмена крепостного права) Журавский с командировкой отправился в главный храм Почаевской лавры, чтобы помочь в сооружении иконостаса. Раньше этот монастырь принадлежал греко-католикам, традиции которых были скорее католическими: они не устраивали в церкви большие иконостасы, как это было принято в православных церквях. В «Сказании историческом о Почаевской Успенской лавре» говорится, что новый большой, многоярусный иконостас был частично из металла, иконы из меди, а также был привезен специальный механизм для подъема фрагментов. Руководил работами Журавский.
Дмитрий Иванович, несмотря на служение точным наукам, к тому же увлекался совершенно странными для образованного человека хобби. От своего учителя Остроградского в Институте путей сообщения он приобрел интерес к спиритизму. Это убеждение, согласно которому признавалось не только существование душ умерших людей в потустороннем мире, но и то, что через специальные практики их можно вызывать в наш мир и даже общаться с ними. Мода на спиритические сеансы пришла из Западной Европы и США, откуда русскими сторонниками спиритизма приглашались так называемые медиумы, которые якобы умели общаться с душами усопших. Над любителями «столоверчения» открыто смеялись многие русские ученые, например, Дмитрий Менделеев, но волна интереса к миру духов не становилась меньше.
Другим увлечением на досуге для Журавского стала гомеопатия. Это псевдонаучное учение появилось в Германии в XVIII веке и являлось ответом на жесткие и травмирующие методы тогдашней медицины. Оно строилось по принципу отсутствия каких-либо хирургических вмешательств и употребление в пищу микроскопических доз веществ, якобы способных справиться с любой болезнью. С развитием медицины в XX веке оказалось, что гомеопатия не выдерживает хоть какой-нибудь строгой критики. Однако это учение живо до сих пор. Но для эпохи Журавского бесполезность гомеопатии еще не была так очевидна, поэтому он живо интересовался снадобьями, в частности, и для собственного лечения.
Под конец жизни у Журавского все чаще стали случаться нервные приступы. В 1889 году он ушел с государственной службы на покой в чине тайного советника и с кавалерским орденом Александра Невского. Дмитрий Иванович умер в возрасте 69 лет в ноябре 1891 года, оставаясь знаменитым мостостроителем. Похоронили Дмитрия Ивановича на Митрофаниевском кладбище в центре Петербурга. Позже кладбище закрыли, а в советское время оно было практически полностью уничтожено. Сказать, где могила курянина, сейчас трудно.

ДРУГИЕ МАТЕРИАЛЫ