Текст книги "Русские инженеры"

«Сближение теории с практикой, – писал Чебышев в своем исследовании «О черчении географических карт», – дает самые благотворные результаты, и не одна только практика от этого выигрывает: сами науки развиваются под влиянием ее; она открывает им новые предметы для исследования или новые стороны в предметах, давно известных».

Огромный и постоянный интерес Пафнутия Львовича к вопросам практики удивлял всех его знакомых, друзей и учеников. Да и мы, не зная о природных наклонностях русского ума, не могли бы не удивиться, что ученый, работавший в таких отвлеченных областях, как теория чисел, в то же время писал «О зубчатых колесах», «Об одном механизме», «О центробежном уравнителе», «О черчении географических карт» и даже «О кройке одежды». А между тем все эти сочинения были лишь практическими приложениями математических теорий!

Друг многих выдающихся ученых, Пафнутий Львович навещал их и делал оригинальные доклады на математических конгрессах; но больше всего времени посвящал он фабрикам и заводам.

Получив свою первую заграничную командировку, молодой ученый прежде всего направился в Лилль для осмотра знаменитых в то время лилльских ветряных мельниц. Он, конечно, хорошо знал тогдашнюю теорию мельниц. Но в Лилле Чебышев пришел к заключению, что теорию эту надо построить на новых началах – не только для того, чтобы теоретически рассчитать работу данной мельницы, но, главное, и для того, чтобы указать наивыгоднейшую форму крыльев.

– Как располагать средствами своими для достижения по возможности большей выгоды – вот общая и важнейшая для всей практической деятельности человека мысль! – неустанно проповедовал Чебышев, не отступая ни на шаг от этого правила ни в науке, ни в жизни.

Целые дни проводил он в различных технических музеях, осматривая машины и модели, посещал железоделательные заводы, писчебумажные фабрики, льнопрядильни, литейные. Всюду его интересовали механизмы, служащие для передачи работы пара, от устройства которых «много зависят и экономия в топливе и прочность машины». Здесь Чебышев убедился, что за семьдесят пять лет, с тех пор как появилась паровая машина, инженерам не удалось добиться полного разрешения задачи превращения качательного и вращательного движения в прямолинейное. В знаменитом «параллелограмме Уатта» получалась все-таки не прямая, а более или менее отклоняющаяся от прямой кривая линия. Это отклонение давало вредные сопротивления и изнашивало машину.

Чебышев посмотрел на вопрос глазами чистого математика. Он поставил себе задачей не только создать такие механизмы, в которых криволинейное движение, неизбежное в данном случае, отклонялось бы от требуемого прямолинейного наименьшим образом, но, главное, определить наивыгоднейшие из всех возможных размеры частей машины. Эта чисто практическая задача – задача о построении с наименьшей затратой материала наиболее совершенной и простой машины – привела Чебышева к созданию теории функций, наименее уклоняющихся от нуля, – теории, доставившей ему всемирную славу.

Теоретическую и практическую ценность теории доказывают сохранившиеся в математическом кабинете Академии наук многочисленные приборы и механизмы.

Строились они под непосредственным наблюдением самого творца теории и за его собственный счет.

Каких только поистине удивительных механизмов тут нет! Здесь и самодвижущееся кресло, и «стопоходящая машина», воспроизводящая шаги животного, и всевозможные превращатели одних движений в другие, и гребной механизм, и разные регуляторы, и счетные машины. Некоторые из этих механизмов показывались на различных выставках Европы и Америки, где за них Пафнутию Львовичу присуждались золотые медали, дипломы, похвальные грамоты.

Русская инженерная наука заслуженно гордится замечательным «чебышевским шкафом» и десятками точных и совершенных механизмов, которые в нем собраны.

История науки о механизмах не знает ученого, равного по значению Чебышеву. Еще много лет ученые, инженеры, конструкторы будут изучать наследство Пафнутия Львовича, изумляясь поразительным формам движения, осуществляемым его механизмами. Чебышев шел так далеко впереди своего времени, что только теперь, когда инженерное искусство подошло вплотную к решению проблемы создания быстроходных автоматически действующих машин, может быть вполне оценена творческая деятельность Чебышева как механика.

Гениальный ученый, много сил отдавший разработке точных знаний, необходимых для практического приложения в жизни и отвечающих запросам практики, Чебышев не мог не стать главой научной школы русских математиков и механиков. Непреклонное стремление Чебышева объединить, соединить теорию и практику в большой мере способствовало созданию этой школы.

Пафнутий Львович был организатором науки и педагогом.

«Раз в неделю, в определенные часы, двери его были открыты для всякого, имеющего что-нибудь сообщить о собственных занятиях знаменитому ученому и получить от него указания, – говорят о Чебышеве его ученики, – и редко кто-нибудь уходил от него, не унося с собой новых мыслей и поощрения к дальнейшей работе. Одной из самых незабвенных заслуг Чебышева, как учителя русских математиков, было то, что он своими работами и указаниями в ученых беседах наводил своих учеников на плодотворные темы для собственных изысканий и обращал их внимание на такие вопросы, занятия которыми всегда приводили к более или менее ценным результатам».

Он не только не боялся трудных задач, но неизменно стремился к преодолению самых больших трудностей. Чебышеву удалось подойти к решению труднейшего вопроса теории чисел – вопроса о распределении простых чисел в ряду всех натуральных чисел, занимавшем в течение двух тысяч лет математиков всего мира. Ученикам своим он ставил не менее трудные задачи. Александру Михайловичу Ляпунову Пафнутий Львович предложил задачу, на решение которой Ляпунов потратил семнадцать лет.

В этой работе Ляпунов показал себя «как величайший из русских, а может быть, и всемирных математиков своего времени, но надо помнить, что задача была поставлена Чебышевым», – говорит по этому поводу академик А. Н. Крылов.

Педагогические приемы Чебышева вели к той же цели. Он рассматривал своих слушателей как будущих ученых, а не как преподавателей женских и мужских гимназий.

«К чтению своих лекций Чебышев относился с педантичной строгостью, – рассказывают ученики Пафнутия Львовича, – лекций никогда почти не пропускал, никогда на них не опаздывал и ни одной лишней минуты после звонка не оставался в аудитории, хотя для этого приходилось прерывать лекцию иногда на полуслове. Недоконченный на какой-либо лекции вывод всегда начинал на следующей с самого начала, если только эта лекция не была немедленным продолжением предыдущей. Всякой сколько-нибудь сложной выкладке предпосылал разъяснение ее цели и хода в общих чертах, а затем производил вычисления на доске большей частью молча, предоставляя студентам следить за ним глазами, а не ухом.

Выкладки он делал довольно быстро и настолько подробно, что следить за ним было легко. Во время лекций Чебышев часто делал отступления от систематического изложения курса, сообщал свои взгляды и разговоры с другими математиками по затронутым на лекциях вопросам и выяснял сравнительное значение и взаимную связь с различными вопросами математики. Эти отступления очень оживляли изложение, давали отдых напряженному вниманию слушателей и возбуждали интерес к изучению предмета в более широких рамках».

Еще студентом Чебышев пробовал себя как преподаватель; он взялся подготовить своих братьев и их приятелей к поступлению в университет. Но после нескольких уроков Чебышев отказался от этой затеи и предпочел сесть за ученую работу. Учителем он оказался нетерпеливым, сердился и кричал на своих учеников, досадуя столько же на них, сколько и на себя самого.

Но впоследствии «на экзаменах Чебышев был сдержан и безукоризненно корректен», замечают его ученики.

Организуя русскую научную школу, Чебышев «не придавал значения изучению текущей математической литературы и утверждал, что излишнее усердие в изучении чужих трудов должно неблагоприятно отражаться на самостоятельности собственных работ», но творения классиков математики он раскрывал перед слушателями с необычайной глубиной.

Это убеждение Чебышева оправдывается удивительной его самобытностью в постановке и решении различных задач теории механизмов – и это в ту эпоху, когда за границей существовали развитые школы, с лучшими представителями которых Пафнутий Львович был в постоянном научном и личном общении.

Пафнутий Львович Чебышев – типичный представитель русской научной и технической мысли. Тесная связь теории с задачами практики, особое внимание к обобщающим, основным теоретическим проблемам – вот что характерно для него и для всей русской инженерной науки.

Объединение теории и практики

Стремление русских ученых к широким обобщениям, к установлению основных законов для дальнейшего их приложения в жизни сказались и в том, что, например, научные методы были поставлены у нас на службу железнодорожному транспорту уже в те времена, когда самое сочетание слов «наука» и «железнодорожный транспорт» многим казалось невозможным.

Именно в России началось успешное внедрение научных методов в практику железнодорожного дела.

Первым на этот путь встал Дмитрий Иванович Журавский. Он был виднейшим деятелем и провозвестником новой эпохи в истории железнодорожного дела.

Жизнь выдвигала перед строителями железных дорог одну задачу за другой, и случалось нередко, что задачи эти ставили в тупик практиков железнодорожного дела.

Крупнейшей из этих задач на ранней поре железнодорожного строительства надо считать необходимость преодоления водных рубежей. Для этого нужны мосты, легкие и прочные, способные выдерживать очень большие нагрузки, а для переправы через широкие реки требовались и мостовые сооружения небывалой длины.

Разрешение проблемы постройки железнодорожного моста принадлежит русской инженерно-технической мысли.

Деревянные мосты представляют самую раннюю их форму. Сначала их строили просто из балок, потом стали усиливать подкосами, а затем, в половине XVIII века, появились арочные мосты из косяков и гнутых брусьев, соединенных в арки. Затем были изобретены новые конструкции; вероятно, деревянные мосты будут строить еще очень долго, особенно в богатых лесом краях. Правда, дерево подвержено гниению и опасно в пожарном отношении, но в последнее время найдено много огнеупорных и противогнилостных средств.

Шедевром деревянного мостостроения является проект и модель знаменитого моста Кулибина через Неву.

Дмитрий Иванович Журавский так оценивал «кулибинскую арку»:

«На ней печать гения; она построена на системе, признаваемой новейшею наукой самою рациональною; мост поддерживает арка, изгиб ее предупреждает раскосная система, которая, по неизвестности того, что делается в России, называется американскою».

Д. И. Журавский, как мы увидим дальше, был одним из крупнейших русских инженеров, завоевавших себе непререкаемый авторитет во всех вопросах, касающихся теории и практики мостостроения не только на родине, но и во всем мире. Его мнение о мосте Кулибина для нас особенно ценно тем, что оно устанавливает приоритет нашей страны в создании раскосной системы, над исследованием которой более всего трудился сам Журавский и теорию которой он создал.

К несчастью, Журавский жил и работал во время самого грубого преклонения перед иностранщиной, во времена самого наглого пренебрежения русской наукой и техникой со стороны правящих классов, и он не решился в своем труде «О мостах раскосной системы Гау» отдать должное создателю этой системы.

По тем же причинам и замечательная работа профессора А. С. Ершова «О значении механического искусства и о состоянии его в России», опубликованная в 1859 году, осталась малоизвестной, хотя в ней автор восстанавливал историческую правду не в отношении одного только Кулибина, а и в отношении целого ряда русских механиков.

Мысль Кулибина о применении железа в мостостроении была вскоре осуществлена, хотя и не в России.

Роберт Стефенсон в 1850 году построил мост «Британия» – огромную железную трубчатую балку длиной почти в километр, состоящую из двух вертикальных стен, перекрытых сверху и снизу горизонтальными листами. Собственно, мост состоял из двух самостоятельных труб, так как железная дорога была двухпутной.

Ряд трубчатых железных балок образует простейший мост, часто встречающийся на железных дорогах при небольших пролетах; при больших же пролетах такие балки становятся тяжелыми, и поэтому их сплошную вертикальную стенку заменяют сквозной, состоящей, как у Кулибина, из двух рядов плоских раскосов: часть их работает на сжатие, часть – на растяжение. Такая балка и представляет собой раскосную ферму.

Фермы укладывают целыми по всей длине моста или разрезают на каждом устое, так что весь мост состоит из отдельных мостов. Для удобства сборки перешли от балочных мостов к консольным мостам – у них фермы, покрыв один пролет, повисают над следующим. Два таких пролетных сооружения с висящими концами, или «консолями», соединяются так называемой подвесной фермой и покрывают третий пролет.

Мостостроение в своем дальнейшем развитии перешло к более сложным фермам, с кривым верхним или нижним поясом. Разнообразные требования, предъявляемые мостостроителям, заставили их создавать соответствующие этим требованиям конструкции. Требования эти так широки и разнородны, что можно говорить об искусстве мостостроения. Многие, особенно большие, мосты строятся каждый по-иному, в зависимости от их назначения, условий места и т. д.

Постройка мостов заканчивается их испытанием путем соответствующей заданию нагрузки. В европейской практике бывали случаи разрушения мостов уже при их испытании. В русской практике подобные происшествия, во всяком случае при сооружении больших мостов, совершенно неизвестны.

Проблема железнодорожного моста с большими отверстиями, или пролетами, легкого и прочного, встала во всем своем объеме перед русскими инженерами уже при прокладке первой русской магистрали – Петербургско-Московской железной дороги. Полностью эта проблема была решена двумя замечательными представителями русской инженерно-технической мысли: Станиславом Валерьяновичем Кербедзом и Дмитрием Ивановичем Журавским.

* * *

Станислав Валерьянович Кербедз происходил из бедной литовско-польской крестьянской семьи. Он учился в Ковенской гимназии, затем в Виленском университете и в 1831 году окончил курс в Петербургском институте инженеров путей сообщения, где ввиду его выдающихся способностей и был оставлен для подготовки к научно-педагогической деятельности.

Институт инженеров путей сообщения назывался, впрочем, в то время еще Институтом корпуса инженеров путей сообщения. Он был учрежден в 1809 году и был первым высшим техническим учебным заведением в России, в котором в основу преподавания была положена высшая математика.

Этому институту, единственному для того времени, выпускавшему инженеров с настоящим научно-техническим образованием, и суждено было сыграть важную роль в создании научно-технических кадров в России.

В качестве ассистента по математике, прикладной механике и строительному искусству Кербедз получал так мало, что положение его немногим отличалось от студенческих лет жизни, когда он существовал частными уроками. У него не хватало в это время средств даже для того, чтобы купить золотое обручальное кольцо, когда он женился, так что пришлось удовольствоваться серебряным. Это серебряное, почерневшее кольцо он носил до конца жизни и, показывая его, говорил:

– Пусть оно напоминает мне о бедности!

Начав так рано преподавательскую деятельность, читая лекции в институте, в Горном корпусе, в Военно-инженерной академии, Кербедз в то же время постоянно строил, разрабатывал проекты, стоял во главе разных комиссий и одним из первых выдвинул вопрос о постройке железных дорог в России как спешную и неотложную задачу.

В 1837 году вместе с другим видным русским инженером, П. П. Мельниковым, он был командирован в Англию, Францию и Бельгию для ознакомления с железнодорожным строительством в Европе. Именно обстоятельный доклад Кербедза и Мельникова убедил правительство в необходимости начать постройку магистральных железнодорожных линий, в первую очередь между Москвой и Петербургом.

Правда, принять участие в этом строительстве Кербедз не смог, так как ему в это время было поручено строительство «моста-первенца» – первого постоянного моста через Неву в Петербурге, получившего название Николаевского.

Вопрос о необходимости сооружения постоянного моста через Неву для соединения центра Петербурга с Васильевским островом был решен в 1840 году.

Репутация Кербедза к этому времени настолько уже установилась, что остановились на нем, как на инженере, которому можно доверить сооружение моста.

Постройка моста по проекту и под наблюдением Станислава Валерьяновича продолжалась восемь лет, и в 1850 году мост был открыт для движения. Это был чугунный арочный мост с разводной, для пропуска судов, частью возле берега. В свое время мост этот был одним из замечательнейших сооружений в Европе и, простояв около ста лет, вплоть до наших дней, был перестроен только в 1940 году академиком Г. П. Передерием. Перестройка эта вызывалась не столько старостью мостовых сооружений, сколько необходимостью расширить разводную часть моста для пропуска больших современных судов.

Осуществленная по проекту Передерия перестройка моста, который носит имя лейтенанта Шмидта, сделала его совершенно иным: ширина моста значительно увеличена, разводная часть вынесена на середину, что представляет, конечно, большие удобства.

Мостовые опоры Кербедза остались неизменными. Сохранился анекдот, связанный с ними и имевший в свое время широкое распространение.

Когда началась постройка моста, Николай I велел за постройку каждого быка повышать Кербедза в следующий чин. Узнав об этом, Кербедз будто бы сделал изменения в проекте и, вместо проектировавшихся четырех быков, поставил мост на шести быках, так что, начав строительство инженер-поручиком, закончил его инженер-генералом.

Как всякий анекдот, этот анекдот характеризует более его сочинителей, с характером же Кербедза он никак не вяжется. Станислав Валерьянович всю свою жизнь очень мало заботился о чинах и положении в придворных кругах и, даже получив большое денежное вознаграждение за постройку моста, ни на йоту не изменил ни своего образа жизни, ни скромной обстановки, в которой жил.

Инженерное дело и инженерная наука были такой всеохватывающей и единственной его страстью, что пораженные его постоянной и неутомимой деятельностью друзья говорили ему:

– Вы сжигаете работой свою жизнь!

А он отвечал:

– Я считаю, что жить и работать – это одно и то же, и для меня нет жизни без работы.

Станислав Валерьянович работал как инженер и профессор шестьдесят лет, выйдя в отставку только в 1891 году, и умер в 1899 году, дожив таким образом, при своей системе жизни и работы, до девяноста лет.

Чем же ознаменована эта большая и деятельная жизнь в истории русской инженерии?

В 1852 году Кербедз начал разработку проекта железных мостов для Варшавской железной дороги, вводя впервые в России, а по сути дела, и впервые в Европе, железные решетчатые фермы, так как первым мостом значительного пролета этого типа был мост через реку Лугу, построенный им в 1853–1857 годах.

Ему же. принадлежит проект моста через Западную Двину с пролетами свыше 80 метров каждый. Когда в 1863 году Александр II, отправляясь за границу, при осмотре в Германии станции Диршау спросил сопровождавшего его управляющего министерством путей сообщения А. И. Дельвига, согласен ли он с общим мнением, что здешний мост через Вислу – превосходная вещь и в инженерном и в архитектурном отношении, Дельвиг, рискуя навлечь неудовольствие царя, ответил:

– Устройство моста действительно хорошо, но в России есть много мостов, которые не уступят ему, и, между прочим, мосты, через которые мы проехали, именно мост через Западную Двину и через Неман.

Дельвиг тут же пояснил, что архитектурные украшения немецкого моста при станции Диршау не соответствуют своему назначению, а потому и являются неуместными, с чем Александр и вынужден был согласиться.

Этот разговор происходил в то время, когда Кербедз заканчивал постройку спроектированного им Александровского моста в Варшаве. Проект Кербедза был принят потому, что его мост оказался более легким и дешевым, чем мост по проекту английского инженера Виньоля.

Мостостроение не было единственной областью инженерного искусства, в которой работал Кербедз. Он произвел изыскания по соединению Варшавской железной дороги с Кенигсбергской, построил линии Петербург – Петергоф – Лигово – Царское Село. Руководящую роль играл он в разработке вопросов об устройстве Петербургского и Кронштадтского портов, а также Либавского порта, вопроса об устройстве Мариинского водного пути, приладожских каналов и многих других инженерных предприятий.

Большой вклад в историю русской инженерии сделал Кербедз и своей преподавательской деятельностью. В Военно-инженерной академии его учениками был ряд выдающихся русских инженеров, сохранивших на всю жизнь благодарное воспоминание о своем учителе.

Наконец в области строительной механики Кербедзу принадлежит большая заслуга в том, что он дал метод расчета цилиндрических сводов и ввел приближенный расчет многорешетчатых мостовых ферм, принадлежащих к самым сложным.

В связи с возложенным на него поручением по строительству моста через Неву он в начальном периоде железнодорожного строительства в России не принимал непосредственного участия и не мог оказать никакого содействия при проектировании железнодорожных мостов первой русской магистрали.

* * *

Мосты Петербургско-Московской дороги представляют историческую достопримечательность русского железнодорожного дела. Строил эти мосты Дмитрий Иванович Журавский.

Он родился и вырос у родственников своей матери, в селе Белом, на просторе курских полей, под голубым степным небом. Окончив курс в Нежинской гимназии высших наук, Журавский в 1836 году отправился в Петербург разыскивать себе какую-нибудь должность. Он не мог, однако, устоять против обаяния имен знаменитых русских математиков Буняковского и Остроградского, читавших лекции в Институте путей сообщения, и вместо службы поступил в институт.

Дмитрий Иванович Журавский (1821–1891).

Курс в институте Журавский окончил блистательно в 1840 году и вскоре был направлен в распоряжение строительной комиссии Петербургско-Московской железной дороги. Не только глубокие познания, но и страстная приверженность к новому тогда железнодорожному строительству привлекли к нему внимание. После того как молодой инженер провел ряд изыскательных работ на проектируемой линии, ему поручили проектирование мостов.

Двадцатилетний инженер не мог не считаться с тем, что, несмотря на огромный опыт строителей, качество мостов все еще было низким. Аварии и крушения преследовали многих строителей. Так, например, в первой половине XIX века потерпели крушение два моста: один близ Филадельфии – в 1811 году, другой в Брайтоне – в 1833 году; после восстановления этих мостов они снова разрушились: филадельфийский – в 1816 году, а брайтонский – в 1838 году. Катастрофы случались в Германии, в Англии, во Франции, и общее число их было очень велико.

Понадобилось много времени для того, чтобы инженеры научились при постройке мостов учитывать все возможные нагрузки, как постоянные: собственный вес сооружения и давление земли и воды, так и временные: движение поезда, людских масс и экипажей, давление ветра, силу торможения, центробежную силу при движении поезда и т. д.

Мост через Тейский залив в Шотландии, дважды, в 1877 и в 1879 годах, обрушивавшийся из-за недостаточной устойчивости опор.

С огромным мостом через Тейский залив в Шотландии, строившимся уже в 1870–1878 годах, катастрофа произошла дважды при таких обстоятельствах. Во время постройки, 2 февраля 1877 года, два больших пролета и один малый упали в воду вследствие недостаточной устойчивости опор, вовсе не рассчитанных на давление ветра. Вторая катастрофа была значительно более серьезной, но произошла она по той же причине: строители опять не учли возможного давления ветра, которое при сильной буре может доходить до 200, 300 и даже до 600 и 700 килограммов на квадратный метр.

И вот 29 декабря 1879 года, во время сильного ветра, когда по мосту шел скорый поезд, обрушились тринадцать больших пролетов. Поезд упал в воду, причем никто из людей не спасся.

Более счастливым оказался знаменитый английский писатель Чарльз Диккенс, едва не погибший при подобной же катастрофе в Англии. Вагон, в котором он находился, повис над обрушившейся мостовой фермой, в то время как следующие вагоны оборвались и упали в воду.

Эта катастрофа произвела тяжелое впечатление на писателя, и тень пережитого страха лежит на его очерках «Станция Мегби».

Открытие Царскосельской железной дороги в октябре 1837 года. С акварели.

Насколько был велик в те времена страх перед мостовыми сооружениями, можно судить по комическому эпизоду, происшедшему с поездом Николая I на открытии Петербургско-Московской железной дороги.

Довольный осуществлением своего предприятия, Николай благодарил инженеров и вообще чувствовал себя отлично, но перед каждым мостом, из боязни катастрофы, выходил из вагона, предпочитая идти пешком вслед за поездом.

У моста через Веребьинский овраг произошел забавный случай. Дорожный мастер, желая отличиться и зная, что царь будет осматривать этот самый большой и высокий мост, распорядился выкрасить ржавые, некрасивые рельсы масляной краской, которая к проезду царского поезда не успела еще просохнуть.

Выйдя из вагона перед мостом, Николай I махнул платком, подавая знак, что поезд может отправляться дальше. Но паровоз забуксовал на масляных рельсах, отказываясь повиноваться царскому приказу. Водители паровоза не могли понять, что случилось и, только сойдя на землю и увидев выкрашенные рельсы, догадались, в чем дело.

Быстрое развитие железнодорожного транспорта должно было заставить мостостроителей заняться теорией, для которой, кстати сказать, уже имелись основания в прекрасно разработанной классической механике. Однако иностранные практики мостостроения продолжали искать новые системы ферм обычным для них эмпирическим путем. Так, американский инженер Гау предложил сквозные деревянные фермы, представляющие точную копию ферм Кулибина, имеющих восходящие сжатые раскосы из дерева и растянутые тяжи из железа круглого сечения. Хотя раскосные фермы представляют собой весьма близкий к совершенству тип ферм, особенно деревянных, Гау очень мало помог мостостроению. Делал он раскосы ферм одинаковой мощности, одинакового сечения и при испытании своих моделей не приходил к удовлетворительным результатам.

В России вопросы мостостроения встали очень остро при постройке Петербургско-Московской железной дороги. Всех мостовых строений насчитывалось около ста, некоторые, как Веребьинский мост, имели в длину более полукилометра.

Из всего опыта мостостроения раскосные фермы Гау привлекли наибольшее внимание Журавского. Молодой петербургский инженер сначала просто следовал им, но при постройке Веребьинского моста с отверстиями по 25 с половиной сажен он отступил от образцов Гау. С большим умом и смелостью он применил неразрезные над опорами фермы с пересечениями раскосов. Этому нововведению Журавский предпослал теоретическую разработку способа определения усилий в частях фермы Гау, как разрезной, так и неразрезной, с одним или несколькими пересечениями раскосов.

Русский инженер имел перед американцами одно преимущество: он глубоко верил в науку и решил заменить недостающий опыт научным исследованием.

Если американцы, строя новый мост, выбирали размеры его частей, руководясь опытами предшествующих построек, то Журавский сначала разработал способ определения сил, сжимающих или растягивающих при проходе поезда составные части фермы и каждый отдельный стержень. Результаты расчета тотчас же убедили Журавского в том, что нет никакой нужды делать все тяжи, все раскосы одного и того же размера: он выяснил, что тяжи и раскосы, ближайшие к середине пролета, испытывают меньшие усилия, чем расположенные около опор, а стало быть, им можно дать меньшие поперечные сечения.

Американский консультант Уистлер нашел выводы молодого инженера не внушающими доверия. Тогда Журавский построил небольшую модель фермы, заменив болты проволоками одинаковой толщины. Нагрузив модель, Журавский стал водить смычком обыкновенной скрипки по этим проволокам, и тогда все смогли услышать, что проволоки вблизи опор давали более высокий тон, чем находившиеся в середине: следовательно, они были натянуты сильнее. Этот остроумный опыт, бесспорно, подтверждал правильность теоретических выводов Журавского.

Надо сказать, что Журавский держался того убеждения, что «вычисления без контроля опыта часто уходят в область фантазии», и все свои теоретические расчеты проверял опытным путем, на моделях проектируемых сооружений.

Убедившись в необходимости решительно изменить мостовые конструкции, строившиеся до него, Журавский и пришел к мысли о целесообразности устройства для Веребьинского моста неразрезных деревянных ферм, то есть таких ферм, которые перекрывают несколько пролетов, не прерываясь над опорами.

Задача была трудная, так как теории определения усилий в решетчатых неразрезных фермах не существовало и Журавскому приходилось разрабатывать ее самостоятельно. Путем простых и ясных соображений ему этот метод удалось создать и пойти далеко впереди инженеров и теоретиков всего мира. Он первый в мире нашел наивыгоднейшее отношение крайнего и среднего пролетов неразрезной фермы и совершенно правильно указывал в предисловии к своему 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».

Одновременно с разработкой способа расчета решетчатых ферм Журавскому пришлось заниматься и вопросом о прочности материалов, из которых делались фермы: железа и дерева. Никаких сведений о свойствах русских лесных пород тогда не было. Журавский сам сконструировал машины для испытания материалов и проделал тысячи опытов, изучая не только прочность древесных пород, но и отдельные элементы ферм из этих материалов.