Опережая время на десятилетия, Шухов приступает к стандартизации отдельных частей резервуаров. Учитывая быстрорастущий спрос на такие сооружения, особенно в нефтяной промышленности, а также в торговле нефтью и нефтепродуктами, Владимир Григорьевич проектирует типовые лазы, люки и лестницы для резервуаров массового изготовления. Теперь уже нет нужды проектировать и изготовлять такие элементы для отдельных заказчиков в индивидуальном порядке. В проектном бюро под руководством Шухова разрабатываются также стандартные комплекты оборудования резервуаров: шарнирная труба для забора жидкости, предохранительные клапаны, автоматический указатель уровня жидкости и т. д.
Благодаря стандартизации основных размеров и всех деталей резервуаров выдаваемые заказчикам проекты отличались редкой даже и для более поздних времен компактностью, умещаясь всего на четырех-пяти небольших форматках.
Не ограничиваясь проектированием, Владимир Григорьевич смело ломает традиционную практику монтажных работ. Его не может удовлетворить старый порядок организации монтажа, когда артель строителей вела все работы от первого колышка до сдачи готового резервуара. Шухов специализирует отдельные группы строителей по видам работ.
Прогрессивные методы резервуаростроения, умело и последовательно разработанные Шуховым, приносят крупные выгоды. Заказы поступают со всех сторон. В 1882 году на счету конторы Бари, как мы уже упоминали, значится 130 построенных по шуховским проектам резервуаров. В 1883 году эта цифра возрастает до 200, а еще через год - до 275! Так же быстро растет я вместимость резервуаров. В 1882 году "правофланговым" в строю шуховских резервуаров числится хранилище для нефтяных остатков емкостью 90 тысяч пудов. Три года спустя Шухов сдает заказчику сразу два резервуара вместимостью по 160 тысяч пудов керосина. В отчете конторы за 1889 год значится уже резервуар емкостью 200 тысяч пудов. Контора Бари становится крупнейшим в России поставщиком этих листовых металлических сооружений.
Шуховские резервуары меняют облик многих городов Поволжья. "Кто видел Сормово в прошлом году, тот не узнает его в нынешнем,- говорится в журнале "Русское судоходство" за 1888 год.- Это целый городок нефтяных баков и других сооружений, вытянувшийся на две с половиной версты. По сормовскому берегу, уходя вглубь, цистерны группируются в следующем количестве: "Тов-о Нобель" - 3 больших бака, Губонин - 4, "Дружина" - 3 больших и 6 малых, "Кавказ и Меркурий" - 2 бака, Шибаев - 3 бака и т. д.".
Шухов проектирует уже не отдельные емкости, а целые резервуарные станции, создает проекты металлических емкостей не только для нефти и нефтепродуктов, но и для спирта, масла, воды, кислот.
В Баку Владимир Григорьевич задумывался над тем, как удачнее размещать емкости с нефтью на борту морских и речных барж, шхун, пароходов. Уже в Москве, закончив разработку наиболее экономичных конструкций резервуаров, он возвращается к идее их оптимального размещения на судах. Смелость,- присущая инженерному мышлению Шухова, сказывается и в его решении - пересмотреть коренным образом конструкцию самих судов. Работы эти, связанные главным образом с волжским судостроением,- одна из ярких страниц в инженерном творчестве Шухова.
Речные великаны
Развитие пароходства круто изменило жизнь великой голубой дороги России. На берегах Волги возникает ряд новых селений и пристаней. Расширяются и набирают силу старые волжские города. Их жители, некогда окрестившие первые неуклюжие пароходы "чертовыми расшивами с печками", теперь охотно пользуются новым речным транспортом, оценив по достоинству его удобства и быстроту. "Огнева бежит!" - этот возглас сразу вносит оживление в толпу людей, ждущих парохода на причале.
Повсюду идет молва о высоких прибылях пароходных обществ "Самолет", "Кавказ и Меркурий", "Дружина", "По Волге", "Лебедь", "Камско-Волжское". Чтобы привлечь побольше пассажиров, пароходные компании стремятся превзойти друг друга быстроходностью, величиной и роскошью отделки своих судов. Популярный беллетрист того времени Вас. И. Немирович-Данченко с восторгом описывает один из новых пароходов общества "Кавказ и Меркурий": "Издали точно изящная мраморная вилла, плывущая к нам со всеми своими балконами и карнизами".
Топливом для пароходных машин того времени служат дрова. Артели грузчиков перетаскивают дрова и товары под старые бурлацкие запевки:
Вы, ребята, дери глотку!
Нам подрядчик даст на водку,
Эх, дубинушка, ухнем!
Раззеленая, сама пойдет…
Золотая наша рота
Тащит черта из болота…
Да ух!
В конце семидесятых годов за одну лишь навигацию в топках волжских пароходов сгорает дров на 5 миллионов 400 тысяч рублей. Необходимость перехода на более дешевое топливо - мазут - становится все более очевидной. Подсчитано, что 100 пудов нефти заменяет по теплотворности пятерик аршинных березовых дров высшего качества. Но за пятерик дров, скажем, в Астрахани, надо заплатить 38-43 рубля, а за 100 пудов нефти - всего 9 рублей. Когда же бьют нефтяные фонтаны и амбары бакинских заводчиков переполнены, они уступают мазут почти даром. В газетах пишут, что пароход "Эвелина" вывез из Баку 40 тысяч пудов дарового мазута.
С появлением усовершенствованных форсунок для сжигания нефтяных остатков (конструкции Ленца, Калашникова и Шухова) перевод речных пароходов на жидкое топливо становится неизбежным, хотя многим судовладельцам еще трудно свыкнуться с мыслью о том, что придется переоборудовать пароходы. Еще больше пугает пароходчиков необходимость обзаводиться специальными судами для перевозки нефти. Страхи эти выражены в шуточных стихах того времени:
Нет нам выхода иного,
как, кляня свою судьбу,
вместо дыма нефтяного
вылетать самим в трубу.
Однако в перечне грузов, перевозимых по Волге, нефть быстро выдвигается на одно из первых мест, успешно соперничая с зерном и лесом. На речных берегах появляются нефтяные склады Нобеля и других промышленников. В. И. Рогозин открывает в приволжских городах торговлю минеральными смазочными маслами. Общество "Кавказ и Меркурий" первым успешно переоборудует на мазутное топливо сначала свои каспийские, а затем и волжские суда. Судоходные компании начинают постепенно обзаводиться собственным наливным флотом.
До восьмидесятых годов нефть по Волге возили главным образом в бочках, грузившихся на пароходные палубы или в трюмы. В 1873 году братья Николай и Дмитрий Артемьевы, занимавшиеся перевозками нефти из Баку в Астрахань, впервые рискнули устроить в трюме парусного судна "Александр" особые ящики для этого груза. Между стенками ящиков и бортами Артемьевы оставили воздушные промежутки на случай повреждения наружной обшивки.
Многие судовладельцы пытаются приспособить деревянные шхуны, кусовые лодки и баржи для перевозки нефти наливом. Однако слишком велики потери груза за время плавания. К примеру, отставной морской офицер Нил Черкасов берется перевозить для Людвига Нобеля нефть в деревянных баржах. По заключенному между сторонами контракту предусматривается утечка мазута от Астрахани до Нижнего Новгорода до 10 процентов, а керосина - даже до 15 процентов. Но практически потери бывают и большими. Когда из-за ранних заморозков нефтяной караван был вынужден зазимовать в затонах, деревянные баржи к весне оказались почти пустыми, и Черкасов разорился.
Волей-неволей пароходчикам приходится обзаводиться железными наливными судами. В 1878 году Владимир Григорьевич Шухов наблюдал, как в бакинскую бухту входит пароход "Зороастр", построенный по заказу Людвига Нобеля в Швеции для перевозки нефтяных грузов по Каспийскому морю. Пароход был оборудован цистернами для керосина. Позднее цистерны были удалены, и керосин начали заливать непосредственно в корпус. Вслед за "Зороастром" на Каспии появляются нефтеналивные паровые суда "Будда" и "Норденскнольд".
Понемногу растет и буксирный наливной флот. Поначалу некоторые судовладельцы, следуя примеру сарапуль-ского купца Алексея Шитова, переделывают в наливные суда старые железные пароходы. Другие, подражая Нобелю, устанавливают на обычных деревянных баржах железные цистерны для керосина. Однако суда эти, предназначенные для буксировки, не отличаются прочностью и имеют ряд недостатков, особенно очевидных при движении по реке караванами.
Задавшись целью создать более совершенные несамоходные суда, Шухов прежде всего анализирует недостатки прежних конструкций. Как пишет историк волжского судоходства А. И. Шубин, судовладельцы уделяли главное внимание пароходам, "не гоняясь еа совершенством линий буксируемых судов, лишь бы достигнуть большей прочности, грузоподъемности последних. И точно по какой-то иронии судьбы, в то время как первые пароходы общества "По Волге" в конструктивных формах своих корпусов приближались к наиболее совершенным волжским судам-расшивам, "мнущим" под себя воду, конструкция непаровых барж была наскоро заимствована инженерами общества у морских судов, характеризуясь прямыми штевнями, тупыми линиями и острыми образованиями носа и кормы типа "режущих" воду судов. Удобная для морского плавания, в водах, не имеющих течения, она была мало приспособлена к реке, с постоянным и, что особенно важно, неровным движением воды, состоящим из множества струй, идущих по ширине фарватера с различной скоростью. Врезаясь острым носовым пыжом в такое течение и испытывая в различных местах разную силу напора, баржа не могла идти ровно и правильно за пароходом и вследствие этого неизбежно "рыскала", то есть отклонялась от прямого пути, идя зигзагами. Это сильно затрудняло правеж и самую буксировку судна, вызывая значительный процент аварий".
"Рыскливость" барж особенно давала себя знать при подходе к перекатам. Объясняется это тем, что режущее воду судно всегда ведет за собой так называемую придонную волну, которая, ударяясь о косу, отталкивается от нее подобно пружине, увлекая за собой судно и нарушая его ход. Поэтому капитаны буксирных пароходов, если они шли "с возом", задолго до переката убавляли ход, чтобы легче поднять баржу на косу.
Конструкция барж страдала еще одним существенным недочетом, надо думать, особенно очевидным для Шухова с его на редкость проницательным техническим зрением. Из-за острой формы конечности судна при значительной его длине несколько поднимались его нос и корма. А это вызывало опасность прогибов. Чтобы избежать их, судостроители прибегали к дополнительным креплениям бортов раскосинами, крестовинами и арками (отсюда и названия барж разных систем - раскосные, крестовые и арочные). Однако меры эти не всегда достигали цели. Суда все же давали провес, а излишние крепления делали их более тяжелыми на ходу. Вот почему волжские пароходчики не могли не оценить по достоинству первые металлические баржи, построенные но проектам Шухова.
Теоретические исследования систем на упругом основании, ранее проведенные Владимиром Григорьевичем, помогают ему создать металлические нефтеналивные баржи, не имеющие себе равных по управляемости, легкости хода, дешевизне, прочности и, наконец, простоте постройки. Очевидное для всех преимущество шуховской конструкции то, что устранена возможность провисания конечностей судна. Значительная ширина и плоскодонность уменьшают опасности при прохождении мелей и перекатов. Баржи предусмотрительно оснащены герметическими переборками, газоотводными трубами в каждом отсеке, специальными устройствами для налива и откачки нефтепродуктов.
Волжским пароходчикам Шухов был известен как инженер, по чьим проектам сооружено множество железных нефтяных резервуаров на прибрежных складах. Пароходное общество "Лебедь" обращается в контору с заказами на железные наливные баржи. Его примеру следуют акционерное общество "Дружина", товарищество "Братья Меркульевы", Черноморско-Дунайское пароходство. Глава фирмы гордится тем, что в списках заказчиков фигурируют имена почти всех известных волжских пароходчиков - Соколова, Ушакова, Булычева, Полякова, Максимова, Шитова… Шухов завоевывает себе прочную репутацию лучшего строителя железных нефтеналивных судов.
Работа в проектном отделе идет своим чередом. Сотрудники, склонившиеся над чертежами газгольдеров, паровых котлов, цистерн, поднимают головы и переглядываются. За дверью кабинета главного инженера, где обычно царит тишина, непривычный шум. Только несколько минут назад туда пожаловал посетитель, осанистый господин восточного вида в дорогой шубе нараспашку.
Ценя время и свое и собеседника, Владимир Григорьевич обычно старается не затрачивать на разговоры больше нескольких минут. На этот раз диалог за дверью не только затягивается, но и идет в явно повышенных тонах. Диалог переходит в монолог. И ведет его гость такой скороговоркой, что разобрать ничего не удается. Но вот дверь распахивается. Ко всеобщему удивлению, Шухов и посетитель выходят из кабинета, улыбаясь как ни в чем не бывало.
– Позвольте представить вам нефтепромышленника Шамси Асадуллаева,- обращается Владимир Григорьевич к сотрудникам бюро.- Раньше господин Асадуллаев заказывал нам резервуары для своих складов. А сегодня пришел с обидой - почему мы не строим для него современные баржи?
– Да, да! - пылко соглашается Асадуллаев, потрясая тростью с массивным золотым набалдашником.- Такие замечательные, легкие на ходу баржи! У моих конкурентов они уже есть. А у меня? Вы что, разорить меня хотите? - Зачем же? - смеется Шухов.- Будут и у вас баржи, только не медлите с заказом…
В том же шутливом тоне Шухов предлагает нефтепромышленнику заполнить первую баржу вином и устроить для всех работников проектного отдела вместо пробного рейса веселую прогулку по Волге.
– Согласен! И пусть не будет на Волге грузовых караванов длиннее, чем у Шамси Асадуллаева!
Этот случай, хорошо запомнившийся всем присутствующим, показывает, какую популярность завоевали на Волге шуховские нефтеналивные баржи. Разрабатывая рациональную конструкцию нефтеналивных судов, Шухов вновь возвращается к уравнениям, выведенным им для практического расчета резервуаров. Ведь и судно, плывущее по реке, и резервуар, покоящийся на песчаной подушке, теоретически можно рассматривать как брус, лежащий на упругом основании.
Вспомним еще раз пример с цепью соединенных между собой поплавков. Под грузом один или два поплавка уйдут глубже в воду, остальные останутся на поверхности. Иначе говоря, цепь, или, что то же самое, брус на упругом основании, выдерживает нагрузку, не испытывая разрушающих напряжений. Именно так должен вести себя в воде и корпус баржи, загруженной нефтью.
Теоретические исследования систем на упругом основании позволяют Шухову отойти от правил, установленных "на ощупь" в речном судостроении. Он смело удваивает длину нефтеналивных барж, доводит ее до 150-170 метров, почти не изменяя при этом сечения основных несущих элементов. В этом расчете и заключен секрет легкости шуховских речных судов.
Спрос на баржи шуховской конструкции растет так быстро, что владелец конторы понимает: без собственной судостроительной базы уже не обойтись.
Рождение потока
Мастерские, организованные на скорую руку на волжском берегу поблизости от Царицына, в фирменных проспектах именовались "судостроительным заводом". Вряд ли они заслуживали столь громкого названия. Все наиболее трудоемкие работы - пригонка отдельных частей корпуса, сверловка отверстий, клепка сопрягающихся соединений - велись под открытым небом, как и окончательная сборка судов. Судостроительное производство отличалось полным отсутствием подъемных механизмов. Владелец фирмы вовсе не собирался вкладывать большие деньги в предприятия, созданные под Царицыном, а позднее и в Саратове.
Таков был уровень почти всех возникших на Волге судостроительных и судоремонтных предприятий. Когда товарищество "Братья Нобель" основало в Рыбинске сухой док для ремонта железных судов, он получил громкую известность и стал именоваться Слипом. Дело в том, что док был оборудован чуть ли не единственным на всей реке слипом - механизированным устройством для подъема и спуска судов на воду.
Однако принцип организации работ, осуществленный Шуховым под Царицыном, можно смело утверждать, на целые десятилетия опередил время. Кстати, именно на этих основах Владимир Григорьевич организует строительство листовых металлических сооружений на крупных ре-зервуарных станциях. Уже через год после переезда в Москву, в 1881 году, он создает проект организации строительства десяти резервуаров для нефтеобрабатывающего завода В. И. Рогозина поблизости от Ярославля. На дошедшей до нас фотографии отчетливо видно, что работы здесь были организованы по методу, который мы привыкли называть поточным. Уже поставлено днище правого резервуара и устанавливаются листы первого пояса. Другие резервуары находятся в последующих стадиях сборки. Левый резервуар уже покрыт крышей.
На таких же началах Шухов организует строительство металлических нефтеналивных барж. Группы рабочих, специализированных на отдельных операциях, в зимние месяцы ведут на стапелях оборку, переходя от одной баржи к другой. К наступлению весны строительство заканчивается, и баржи спускаются на воду.
Верфь, как и строительная площадка, должна содержаться в безукоризненном порядке. К этому Шухов настойчиво приучает мастеров, десятников, рабочих. Люди на опыте убеждаются, что благодаря порядку можно быстро найти нужный элемент судна и с помощью катков, талей и других приспособлений вовремя подать его к месту сборки. Работы в Царицынской и Саратовской судостроительных мастерских идут успешно, но все же масштаб их не настолько широк, чтобы оправдать создание отдельного конструкторского бюро на волжских берегах. Все работы по проектированию и деталировке нефтеналивных речных судов ведутся в Москве под непосредственным руководством Владимира Григорьевича.