Из истории железных дорог

Корифеи транспортной науки


«Железнодорожный транспорт», 1987 г., № 9

Отечественная железнодорожная наука как важнейшая отрасль технических знаний складывалась трудами многих русских ученых и инженеров-практиков как строителей, так и экспyатационников. Сегодня мы по праву вспоминаем замечатeльные имена П.П.Мельникова, Н.И.Липина, Д.И.Журавского, Н.П.Петрова, Н.А.Белелюбского, Т.П.Передерия, В.Н.Образцова, С.П.Сыромытникова и других, внесших весомый вклад в развитие науки. Именно русские ученые впервые творчески разработали многие фундаментальные вопросы железнодорожного дела. В частности, ими была обоснована необходимость единой унифицированной ширины пути, создан метод эксплуатации вагонного парка и локомотивов на принципе их равночисленного обмена между дорогами, разработана теория маневровой работы, графика движения поездов и др.

Имя талантливого инженера путей сообщения Павла Петровича Мельникова (1804-1880), пламенного патриота отечественного транспорта и пионера нашей железнодорожной науки и техники, неразрывно связано со становлением и развитием россииских железных дорог. Он заложил основы проектирования железнодорожных линий, разработал теорию их главнейших элементов, многое сделал для развития сети железных дорог в стране.

Еще в начале своей научной деятельности в Петербургском институте корпуса инженеров путей сообщения профессор П.П.Мельников ввел в 1832 г. в курс механики лекции об устройстве пути, паровозов и подвижного состава, сопротивлении движению по рельсам и других вопросах. В 1835 г. он опубликовал свою первую научную книгу «О железных дорогах», построенную на обширном материале всех тогдашних видов железнодорожного движения от конной тяги до дорог с «подвижными паровыми машинами». В книге впервые были изложены основы сопротивления движению подвижного состава и показана экономическая целесообразность и техническая возможность строительства железных дорог с паровой тягой. Другой его труд «Главные вопросы, которые должны быть разрешены при учреждении железных дорог» был теоретической подготовкой к практическому сооружению первой русской железнодорожной магистрали. В тот же период в «Журнале путей сообщения» он публикует ряд статей, посвященных выбору основных технических параметров железных дорог.

В 1842 г. было принято решение о строительстве железнодорожной магистрали Петербург - Москва, одной из самых больших по протяженности и самой длинной двухпутной дороги в мире в то время. Видный специалист-путеец П.П.Мельников принимает в этом деле самое активное участие как на этапе проектирования, так и в период строительства. Совместно с Н.О.Крафтом и Н.И.Липиным он создает всю основную систему технических условий на постройку земляного полотна, искусственных сооружений и верхнего строения пути; разрабатывает сложнейшие вопросы о принципах размещения и классификации раздельных пунктов и их водоснабжения, выбора основных типов промежуточных станций и деповских устройств, размера минимальной кривой и ширины колеи. Русские инженеры во главе с П.П.Мельниковым дальновидно выбрали более широкую, по сравнению с европейскими странами колею в 1524 мм - экономически более выгодную. Благодаря этой новаторской инициативе строительство железных дорог в России проходило далее на базе единых технических норм и условий.

В период строительства магистрали П.П.Мельников возглавлял Северную дирекцию на участке от Петербурга до ст. Бологое. Он блестяще справился с прокладкой земляного полотна через непроходимые болота и топи, через овраги и реки. Под его руководством были построены известныe мосты через реки Волхов и Мсту.

Русский инженер и верный сын отечества П.П.Мельников, предвидя великое будущее железных дорог, был горячим сторонником их развития в таком огромном государстве как Россия. При этом он подчеркивал, что нужен государственный, а не частный подход к этому важном делу. После завершения строительства железной дороги между столицами Павел Петрович возглавил экспедицию по производству изысканий целой сети дорог в центре страны. Эту громадную работу он закончил в 1857 г. (через три года), заложив, таким образом, основы образования всей сети русских железных дорог. Через год он был избран почетным членом Петербургской Академии наук, а в 1862 г. его назначили главноуправляющим российскими путями сообщения и через два года - министром путей сообщения.

В это время он выступил с проектом нового железнодорожного строительства в России. Рельсовыми путями предполагалось в первую очередь связать южную часть страны с главными портами Балтийского, Черного и Азовского морей, а также с северо-западными губерниями, обеспечить жеезнодорожную связь Москвы и Петербурга с Киевом, Черниговым, Харьковом, Одессой, Крымом, Смоленском, Витебском, Ригой, а через Орел с Ельцом, Тамбовом, Саратовом, дать каменный уголь Донецкого бассейна безлесным районам страны. После того как большая часть проекта П.П.Мельникова была осуществлена, он с присущей ему настойчивостью в 1866 г. предложил новый план сооружения 10 дорог первой очереди и 9 второй, общим протяжением 7 тыс. верст. Это были линии, связывающие Санкт-Петербург с Рыбинском, Нижним Новгородом, Приазовьем, Севастополем, Кишиневом, Ригой, Ревелем, Либавой и др. Кроме того, намечалось строительство линий Пермь - Тюмень на Урале, Тифлис - Поти на Кавказе.

П.П.Мельников постоянно стремился к расширению отечественной железнодорожной промышленности. При строительстве Харьковско-Азовской линии он потребовал создания крупного рельсового завода. Компаниям строителей Елецко-Грязской и Шуйско-Ивановской линии тоже было поставлено условие - приобретать товарные платформы и крытые грузовые вагоны только в России.

Осуществление второго плана закончилось постройкой почти 5 тыс. верст новых линий. В третьем плане, который был вскоре предложен П.П.Мельниковым, намечалось строительство восточных промышленных дорог, а также линий Лозовая - Севастополь, Ковно - Либава, Бердичев - Житомир - Брест-Литовск. Намечалось строительство и второстепенных дорог Нежин - Могилев - Витебск, Вильно - Пинск, Смоленск - Брест, Кишинев-Яссы. Эти планы показывают, что П.П.Мельников стремился так развить и дополнить сеть железных дорог, чтобы она наиболее полно удовлетворяла растущие потребности государства в перевозках.

Из Министерства путей сообщения генерал П.П.Мельников ушел в отставку в 1879 г., но продолжал по мере сил содействовать отечественному железнодорожному делу. Умер он на 76 году жизни и похоронен в Любани. В 1955 г. к 150-летию со дня рождения его на станции Любань установлен памятник - бронзовый бюст ученого. На каменном постаменте надпись: «Мельников Павел Петрович, 1804-1880 гг. Автор проекта и строитель Петербурго-Московской железной дороги, основоположник отечественной железнодорожной науки».

Журавский Дмитрий Иванович

Основоположником теоретических расчетов в мостостроении по праву считается известный строитель мостов Дмитрий Иванович Журавский (1821-1891). Его заслуга не только в установлении приоритета в различных вопросах конструирования мостов. Главное в том, что именно он положил начало экспериментально-теоретическому методу в мостостроении, основанному на сочетании теории с практикой.

Свою деятельность Д.И.Журавский начал на строительстве мостов Петербург-Московской железной дороги. Впервые в мировой практике мостостроения Дмитрий Иванович в противовес эмпирическому подходу ввел теоретические расчеты при сооружении мостовых переходов. Занявшись определением усилий в элементах раскосных ферм Гау, он создал теорию их расчетов, которую использовал при проектировании самого большого Веребьинского моста длиной 550 м и высотой около 50 м. Такой же метод расчета был применен и для проектирования пролетных строений других мостов дороги.

Свою теорию расчета ферм Д. И. Журавский распространил на многораскосные и на неразрезные конструкции, разработал оригинальный метод определения усилий в их элементах, внес много улучшений в отдельные детали ферм. Разработанные им общий метод расчета ферм с параллельными поясами и теория касательных напряжений в изгибаемых балках были изложены в ряде статей в журнале Главного управления путей сообщения. В 1855 г. он издал книгу «О мостах раскосной системы Гау», удостоенную полной премии Академии наук. Эта книга, которая включала подробное теоретическое решении вопроса, описание опытов и способов производства работ, явилась выдающимся вкладом в сокровищницу мировой науки мостостроения.

Деятельность Д.И.Журавского как конструктора и создателя теории расчетов не ограничивалась только мостами. В 1856-1858 гг. по его проекту и под его руководством был построен новый металлический шпиль собора Петропавловской крепости в Петербурге вместо ранее существовавшего деревянного. Здесь он применил железную раскосную систему в виде восьмигранной усеченной пирамиды, связанной на разной высоте кольцами. Установка шпиля, который на 20 м превышал Исаакиевский собор, явилась выдающимся достижением инженерного искусства.

Занимался он и общими вопросами строительства железных дорог. В 1856 г. были напечатаны две его работы: «О железных дорогах России» в «Русском вестнике» и «Еще соображения касательно устроения железных дорог» в «Современнике». Заслуживают внимания и высказанные им предложения об испытаниях рельсовой стали. Принимал он участие и в трудах, относящихся к водным путям и портовым сооружениям, был членом комиссии по переустройству Мариинской системы. Под его руководством были разработаны проекты новых приладожских каналов.

В 1877-1889 гг. Д.И.Журавский занимал должность директора Департамента железных дорог. В это время он провел ряд полезных мероприятий по усилению провозной и пропускной способности железных дорог, положил начало разработки железнодорожных тарифов.

Белелюбский Николай Аполлонович

Глубокий след в развитии научной школы строительной механики и мостостроения оставил выдающийся ученый, всемирно известный инженер путей сообщения Николай Аполлонович Белелюбский (1848-1922). Крупнейший новатор в области строительства мостов он заложил принципы проектирования их стальных конструкций, разработал многорешетчатые и многораскосные фермы, ввел в практику строительства металлических мостов применение литого железа и типовых пролетных строений. Его учение о главенствующем значении простых строгих форм при конструировании мостовых ферм оставило глубокий след в теории мостостроения.

Множество мостовых сооружений исполнены по его проектам. Он заложил основы отечественной школы мостовиков. Начал с переустройства мостовых переходов на Петербурго-Московской магистрали, когда проводилась массовая замена деревянных мостов на металлические без перерыва движения поездов. Всего по его проектам построено более 1000 больших мостов, общей длиной свыше 17 км на многих железных дорогах страны. Это железнодорожные мосты через Днепр в Днепропетровске и Киеве, Бузан (рукав Волги) на астраханской линии, через реки Обь, Неву, Белую, Уфу, Волхов, Мсту, Каму, Вятку, Ишим, Иртыш, Оку, Неман, Прут, Селенгу, Опон, Чусовую и др., а также ряд городских мостов. Особое место занимают два крупнейших моста через Волгу - Сызранский и Симбирский. Сызранский мост, имевший пролеты по109 м и длину 1440 м, ко времени постройки был самым длинным в Европе и вторым в мире. Симбирский мост имел 12 пролетов по 158,4 м. Такие же пролеты были использованы у Свияшского (через Волгу) и Сарапульского (через Каму) мостов, имевших по 4 и 6 пролетов. Все сооружения Н.А. Белелюбского отличаются необыкновенной смелостью технических решений, улучшенной конструкцией и тщательной проработкой деталей, повышенной надежностью и в то же время стремлением удешевить производство работ.

Как профессор Института путей сообщения Н.А.Белелюбский пользовался славой первоклассного педагога. Его «Курс строительной механики», впервые созданный в 1885 г., был не только учебником для студентов, но и настольной книгой каждого инженера. Следует отметить и его деятельность по организации механической лаборатории в институте, которая стала базой научной и практической работы многих инженеров.

Многое сделал Николай Аполлонович и для пропаганды за границей достижений русских инженеров, печатая статьи в иностранных журналах, участвуя в международных выставках в Эдинбурге, Чикаго, Стокгольме, Париже. Он читал лекции в Берлине, Париже, Вене, Будапеште, Стокгольме, знакомил иностранных техников с русским мостостроением, участвовал в работе международного общества по испытанию материалов и на железнодорожных конгрессах. Свои выступления за границей использовал для доказательства приоритета русской науки.

Петров Николай Павлович

В разработке важнейших теоретических и практических вопросов железнодорожного транспорта в России огромная роль принадлежит профессору Николаю Павловичу Петрову (1836-1920), автору более 100 оригинальных научных трудов. В их числе гидродинамическая теория смазки, получившая широкое мировое признание, теория тяговых расчетов, исследования колебательных движений паровозов при различных скоростях, теория тормозов. Им был исследован ряд важных вопросов путевого хозяйства и устойчивости железнодорожных путей, улучшения использования подвижного сoстaва, механизации перегрузки зерна и угля, вопросы экономики транспорта.

Самый большой вклад в науку сделан Н.П.Петровым открытием в 1883 г. закона трения при смазке трущихся поверхностей и созданием на этой основе знаменитой гидродинамической теории смазки. За монографию «Трение в машинах и влияние на него смазывающей жидкости» он был удостоен Ломоносовской премии Академии наук. Разработанные им рекомендации способствовали улучшению смазочного дела на транспорте.

Выдающейся заслугой Н.П.Петрова было создание стройной теории тяговых расчетов. Еще в 1871 г. он написал учебник по железнодорожному делу, в котором наряду с систематизацией данных о подвижном составе разработал вопросы сопротивления движению подвижного состава с выводом основных формул и высказал ряд оригинальных новых идей. Позднее создал большой труд «Сопротивление поезда на железной дороге», в котором детально исследовал все эти факторы. Формула общего сопротивления движения, выведенная Н.П.Петровым, учитывает сопротивление вагонов и паровоза, сопротивление от подъема и кривых, а также от ветра и колебаний температуры воздуха. Эти выводы не утратили своего значения и до настоящего времени. В работе «О непрерывных тормозных системах» была изложена разработанная им теория тормозов и выведены основные уравнения для расчетов.

Классическая теория расчета прочности рельсов и устойчивость пути, разработанная Н.П.Петровым, стала основой современной теории этого вопроса, как в нашей стране, так и за рубежом. Итогом 15-летней работы над решением проблемы точного расчета возникающих в рельсах напряжений при прохождении поезда была книга «Давление колес на рельсы. Прочность рельсов и устойчивость пути». На основе исследований в области тяги и путевого хозяйства он издал ряд теоретических статей с практическими советами по обеспечению безаварийной работы на транспорте.

Помимо педагогической и научной работы, Н.П.Петров вел большую административную деятельность. В течение многих лет он был председателем особой комиссии по исследованию железнодорожного дела в России, членом Государственного совета, директором Департамента железных дорог, председателем инженерного совета Министерства путей сообщения. В течение 10 лет - бессменный председатель Русского технического общества, а на состоявшемся в 1892 г. Международном железнодорожном конгрессе избран его председателем. За плодотворную многолетнюю научную деятельность Н.П.Петров был избран почетным членом Российской Академии наук и ряда зарубежных организаций.

Передерий Григорий Петрович

Основателем советской научной школы мостостроения является академик Григорий Петрович Передерий (1871-1953). Он вошел в историю транспортной науки как крупный ученый, инженер-новатор, автор многих прогрессивных идей в мостостроении. По его проектам построено много мостов, отличающихся смелостью технической мысли.

Теоретические и практические разработки Г.П.Передерия дали импульс широкому использованию при строительстве мостов из сборного железобетона и сварных металлоконструкций, он внедрил транспортировку на плаву к опорам моста изготовленных на берегу монтажных блоков большой массы. Им были предложены и под его руководством разработаны прогрессивные типы сборных блочных мостовых опор индустриального изготовления, типовые сборные железобетонные пролетные строения с петлевым монтажным стыком и сквозными решетчатыми фермами. Большое значение имело исследование несущей способности железобетона с трубчатой арматурой и разработка технологии изготовления подобных конструкций.

Г.П.Передерий - автор проектов многочисленных сооружений, в том числе высоких виадуков на линиях Арзамас - Канаш, Казань - Свердловск, Мерефа - Херсон, мостов через реки Волхов, Волгу (у Саратова), Днепр (у Днепропетровска), Москву-реку (у Звенигорода), Большого Каменного и Бородинского в Москве, моста через Оку (в Горьком), городского моста в Вологде и висячего в Архангельске, мостов имени Володарского и Лейтенанта Шмидта в Ленинграде и др. Каждое из этих сооружений вносило что-либо новое в отечественное мостостроение. Много труда вложил Григорий Петрович в перестройку методов преподавания в высшей школе, переориентации всего учебного процесса на развитие творческих способностей студентов. Его курсы «Железобетонные мосты» и «Мосты малых отверстий», вышедшие несколькими изданиями, а также труд «Сборные железобетонные мосты» были в течение многих лет основными учебниками для студентов и инженеров железнодорожников.

Образцов Владимир Николаевич

Академик Владимир Николаевич Образцов (1874-1949) - выдающийся ученый, талантливый инженер и педагог - вошел в историю советской транспортной науки и техники как создатель ряда ее важнейших отраслей. Он основоположник отечественной науки о проектировании железнодорожных станций и узлов, родоначальник современной школы комплексного изучения и разработки транспортных проблем, создатель методики единого технологического процесса работы магистрального и промышленного транспорта. Под его руководством успешно решались вопросы единого развития транспорта при строительстве и реконструкции городов, многие другие важные транспортные проблемы.

Разносторонний талант В.Н.Образцова особенно ярко проявился после Великого Октября. С первых дней Советской власти Владимир Николаевич активно включился в борьбу за восстановление железнодорожного транспорта, возглавив ответственную работу по объединению железнодорожных узлов. В своих многочисленных трудах в это время он сформулировал основы теории проектирования станций, преследуя цель достижения наибольшего ускорения оборота подвижного состава. Эти труды стали основой фундаментального курса «Станции и узлы», трижды издаваемого в нашей стране. По его инициативе была введена учебная дисциплина о станциях и узлах, созданы соответствующие кафедры в железнодорожных вузах.

В.Н.Образцов провел глубокие исследования по комплексному использованию различных видов транспорта, стал родоначальником научного подхода к развитию всех видов транспорта - железнодорожного, автомобильного, воздушного, водного, заводского и промышленного в их единстве и взаимосвязи с народным хозяйством. Этому сложному вопросу он посвятил свои труды «Перспективные вопросы транспорта», «Об основных принципах построения транспортной сети СССР», «К вопросу о комплексной теории транспорта». Велик его вклад в создание базы научных исследований на транспорте, укрепление связи науки с производством.

Заслуженный деятель науки и техники РСФСР, дважды лауреат Государственной премии, руководитель кафедр в нескольких вузах, член Президиума Академии наук СССР В.Н.Образцов был пламенным патриотом социалистической Родины. Его научная, общественная и государственная деятельность были направлены на широкое внедрение эффективных технических средств и новых технологий, на дальнейшее развитие транспортной сети Советского Союза.