На зависть буржуям

Начиная с Вавилонской любая башня для человека – это всегда вызов. Богу, небу, физике, гравитации, наконец, самому себе. Две знаменитые телебашни Москвы – Шуховская и Останкинская – как раз такие. Обе построены вопреки традиционным представлениям о строительстве, и обе – шедевры.

Возведённая в 1922 году Шуховская башня задумывалась и работала как мощнейший радиопередатчик, покрывавший территорию радиусом в 10 тысяч километров. Радиостанции Парижа, Нью-Йорка и Берлина тогда нервно завидовали Стране Cоветов, а наши ведущие получили возможность напрямую рассказывать о преимуществах социализма слушателям в Европе.

Но время быстро менялось. К концу 30-х годов стало ясно, что радио – это, конечно, хорошо, но теперь владеть умами будет только телевидение.

Шуховскую башню быстро переоборудовали под передачу телевизионного сигнала, однако его мощность оказалась недостаточной. К началу 1950-х годов программы телецентра на Шаболовке не очень уверенно принимали только Москва и Московская область. В 1953 году учёные-связисты предложили Всесоюзному радиокомитету создать в Москве «фабрику телепрограмм» с мощной передающей станцией и 15–20 студиями. В 1955 году правительство подписало постановление, и работы начались.

Поначалу предполагалось построить телецентр в Черёмушках. Московские власти даже официально выделили участок земли. Черёмушки с их среднеэтажной застройкой были технически удобны для передачи сигнала. Но увы, грунт оказался слишком зыбким.

Место искали довольно долго. Башню могли получить многие районы столицы, но в конце концов выбор пал на Останкинский питомник Управления благоустройства Москвы. Тогда этот северный район города был почти пуст. Огромные незастроенные пространства простирались вокруг.

В 1957 году приняли окончательное решение – в Останкине должна вознестись в небо 540-метровая башня.

Идея в высшей степени дерзкая. Тогда на планете не было ни одного искусственного сооружения такой высоты. Минстрой СССР в 1955 году объявил всесоюзный конкурс на проект телебашни. Дело шло туго. Проекты предлагали и некрасивые, и ненадёжные. Только в 1957 году экспертная комиссия стала склоняться к тому, чтобы отдать пальму первенства киевским инженерам. Те специализировались на сооружениях из стальных конструкций и предложили проект, напоминавший нечто среднее между Шуховской башней и обычной опорой электропередач. Не очень красиво, зато хотя бы надёжно.

Архитекторы, которые резонно полагали, что уникальный проект должен стать ещё и украшением столицы, приуныли.

Оставьте ваши детские шалости!

Но тут на помощь архитекторам пришёл один из членов экспертной комиссии, инженер Николай Никитин. Во время заседания он довольно резко объявил проект киевлян «детскими шалостями» и сделал неожиданное предложение – построить башню из бетона.

По тем временам считалось, что стальные конструкции сильно облегчают вес сооружения, а бетонные, соответственно, его утяжеляют. Это утяжеление происходит даже не за счёт самого здания, а за счёт фундамента. По предварительным расчётам, бетонная башня высотой 540 метров должна была опираться на 40-метровые сваи. Однако Никитин весьма кстати вспомнил о Штутгартской телебашне, которая была введена в строй совсем недавно, в 1956 году, и уже стала туристической достопримечательностью города. Немецкая башня, правда, была в два раз ниже той, что следовало построить в Москве, – всего 216,6 метра, но она построена из бетона.

Хрущёв послушал, как дружно возмущаются идеей Никитина его коллеги, и предложил ему сыграть ва-банк. Проект бетонной башни должен быть представлен через неделю, а в случае, если его утвердят, сам Никитин возглавит строительство. В переводе на русский язык это означало, что автор берёт на себя весь риск и отвечает за свою идею в прямом смысле головой.

Никитин не стал ждать неделю и представил проект уже через три дня. Потом он вспоминал, что образ телебашни пришёл к нему во сне. Ему приснилась перевёрнутая лилия: тяжёлый цветок клонился к земле, лепестки элегантно расходились конусом, из вершины которого вверх тянулась упругая цветоножка.

В итоге Никитин представил крайне интересный проект. В его основу лёг принцип неваляшки – устойчивость конструкции достигается благодаря тому, что масса её основания многократно превышает массу самой башни.

Вес башни и её основания Никитин распределил по принципу золотого сечения в соотношении один к трём. При этом центр тяжести оказался на высоте 110 метров над землёй. Это означало, что башня могла качаться. Но только башня. Основание оказывалось незыблемым.

Вся конструкция была рассчитана так, чтобы выдержать землетрясение силой 8 баллов по шкале Рихтера и ветер скоростью 44 метра в секунду.

На все возражения коллег Никитин отвечал:
– У человека площадь опоры на ступни ещё меньше, но он ведь не падает!

Не имеет права ржаветь

Хрущёву очень понравилась стройная красавица-башня. Да и упорство инженера Никитина вызывало уважение. Генсек поставил галочку на его проекте.

На детальную разработку у Никитина ушло почти три года. В этом процессе участвовало более 20 проектных организаций Москвы и СССР. И всё равно к началу строительства проект так и не был подписан. Тем не менее после некоторой возни с местом строительства работы наконец начались на площадке в питомнике «Останкино».

В ходе работы становилось понятно, что вопрос с устойчивостью башни решить только утяжелённым основанием невозможно. Бетон – отличный строительный материал с одним-единственным недостатком: он не гибкий. А между тем причиной изгибов башенного ствола мог стать не только ветер, но и солнце, неравномерно нагревающее стороны башни.

Но и тут Никитин нашёл выход.

Пригодился опыт. Ещё в начале 30-х годов он, молодой конструктор, работал в команде осуждённого инженера-космиста Юрия Кондратюка. Вся вина Кондратюка состояла в том, что он построил в Сибири элеватор колоссальных размеров, причём так, что во всей конструкции огромного здания не было ни одного гвоздя. Партийные бюрократы не оценили революционной технологии Кондратюка и обвинили его во вредительстве. Однако вместо лагерей гениального конструктора направили в спецбюро №14 в Новосибирске, которое стало прообразом будущих «шарашек» для заключённых-учёных.

В том самом спецбюро Кондратюк подготовил эскизный проект мощной Крымской ветроэлектростанции и отправил на конкурс, объявленный Наркоматом тяжёлой промышленности. По замыслу Кондратюка, 165-метровая конструкция ВЭС крепилась к земле стальными тросами, что обеспечивало ей устойчивость к ветру любой силы.

Сложив вместе образ перевёрнутой лилии и канаты Кондратюка, Никитин предложил следующее. Для устойчивости башни внутри неё следовало натянуть 149 стальных тросов. Каждый из них должен быть растянут с силой в 70 тонн. Но даже при такой растяжке теоретическое отклонение вершины башни от центра составляет 12 метров.

Именно с такой амплитудой Останкинская башня качается до сих пор. И это совершенно не угрожает самой конструкции.

Стальные тросы стали одним из ключевых элементов конструкции башни и замене не подлежали. Это значило, что сталь не имела права ржаветь. Для спасения металла от ржавчины тросы покрыли специальным составом, только что разработанной смазкой под названием «пушечное сало». Пушсало состоит из загущённого нефтяного масла и на 100 процентов предотвращает коррозию металла даже в агрессивной атмосфере большого города.

Башня-неваляшка

С марта 1959 года началось строительство башни на территории бывшего питомника. Прежде чем начать сами работы, пришлось долго оборудовать площадку. Поскольку башня требовала буквально моря бетона, то прямо на месте соорудили бетонный завод, а заодно и механические мастерские.

Наконец к сентябрю 1960 года заложили фундамент. Да не один, а сразу два. Кроме большого кольцевого фундамента основания опоры, закладывали ещё и отдельный фундамент железобетонного стакана в центре. Высота стакана составила 63 метра или 15 этажей. С основным фундаментом опоры стакан не был связан. Это обеспечивало разное давление на грунт опоры и самого ствола башни, что делало её устойчивой к возможным просадкам почвы.

Именно в стакане плотно упакованы все технические обслуживающие конструкции башни: канализация и водопровод, силовые кабели и кабели связи, передающие студии, а также скоростные лифты. Вообще, вся конструкция башни представляла собой уникальный шедевр современных технологий. Это касалось не только самой башни, но и её начинки. Например, скорость движения лифтов может автоматически регулироваться в зависимости от сигналов датчиков, которые контролируют амплитуду наклона башни. Чем сильнее гнётся ствол, тем медленнее движется лифт.

Закладка фундамента была закончена весной 1961 года. И тут же на стройплощадку набежали проверяющие комиссии. Инженеры просто не верили, что такой неглубокий фундамент – меньше, чем у заводских труб! – может удержать такую огромную махину. Снова начались расчёты и модельные эксперименты. К делу привлекли даже автора Штутгартской телебашни Фрица Леонардта – именно он предложил увеличить количество опор в конусе основания с четырёх, как было в первоначальном проекте, до десяти.

Несмотря на бешеный скептицизм коллег, все расчёты показывали верность идеи Никитина. Башня-неваляшка с таким распределением веса в принципе не могла упасть. И всё же Никитина убедили расширить основание на полтора метра и углубить его дополнительно на 2,25 метра – для надёжности.

За два года пересмотра проектной документации в образ будущей башни внесли и другие изменения. Архитекторы Леонид Баталов и Дмитрий Бурдин настояли на том, чтобы проёмы между опорами башни превратились в красивые трапециевидные арки. На поверхности основания решено было прорезать круглые окна-иллюминаторы, что придало башне сходство с космическим кораблём. А на самом верху, на высоте 337 метров, возникла круглая надстройка размером с 10-этажный дом. В неё упаковали трёхэтажный ресторан, обзорные площадки и студии. Идея с круглой надстройкой была заимствована у Штутгартской башни и оказалась крайне удачной. Именно это навершие основного ствола придало всей конструкции Останкинской башни элегантное и эффектное завершение.

Наконец 22 марта 1963 года уточнённый проект был подписан. Уже после его подписания внесли последнюю правку – высота башни увеличилась с 505 метров до 540. Конструкция обладала таким запасом прочности, что вполне это позволяла.

Сигнал получен

Теперь работы в Останкине шли быстро, хоть и непросто. Во время строительства пришлось придумывать множество новых решений для работы на такой высоте. Под эти задачи был специально создан единственный в мире самоподъёмный кран. Антенны на вершине ствола пришлось устанавливать с помощью вертолёта.

Власти очень хотели сдать Останкинскую башню к 50-летнему юбилею революции. Но двухлетняя остановка строительства сильно затормозила дело.

4 ноября 1967 года с башни в эфир ушёл первый телесигнал. А уже 5 ноября в торжественной обстановке Госкомиссия подписала акт о приёме в эксплуатацию первой очереди аппаратного комплекса башни. Полностью все работы были завершены только к декабрю 1968 года. Два месяца ушло на поворот всех московских антенн в сторону нового передатчика. С тех пор Останкинская башня верно служит как надёжный передатчик телесигнала.

На момент постройки она была самым высоким зданием в мире. Теперь она лидер по высоте в Европе и России. Создатели гарантировали её жизнь на протяжении 300 лет. И башня действительно демонстрировала чудеса устойчивости. Во время урагана 1998 года скорость ветра достигала 31 метра в секунду. Но башня выстояла, отклонившись на рекордные 6 метров.

Стояла бы она и дальше, если бы в 2000 году не случился страшный пожар. Катастрофа разразилась ближе к вечеру 27 августа. Тогда от перенапряжения вспыхнули высокочастотные кабели на высоте 460 метров. В оболочках вспомогательных электропередающих устройств использовался горючий поливинилхлорид, и огонь стремительно распространялся внутри башни.

Первые пожарные расчёты прибыли на место уже через 11 минут после начала возгорания – в 17.21. Поначалу они пытались предотвратить распространение огня с помощью асбестовых щитов, но пылающий поливинилхлорид просто стекал вниз по канатам и кабелям. Сложная внутренняя конструкция башни приводила к тому, что пожарным вместе с оборудованием для тушения приходилось десятки метров ползти по узким вертикальным лестницам в стволе. Прежде всего спасали от возгорания лифты, с помощью которых эвакуировали людей.

За один день огонь спустился с 460 метров до 80 внутри башенного ствола.

Скоростные лифты спасти так и не удалось. Они обрушились, погубив трёх человек – одного пожарного и двух сотрудников башни. Полностью выгорело три этажа башни, безвозвратно повредился 121 стальной канат, погибло множество технического оборудования, обеспечивающего передачу телесигнала.

На восстановление башни ушло целых восемь лет. Первые полтора года вещание пришлось частично вести со старой Шуховской башни. Обновлённый и полностью реконструированный ресторан «Седьмое небо» открылся только в 2016 году.

Кстати, теперь угроза пожара на башне сведена к минимуму. Все технические детали в ней заменены на огнеупорные. Никакого поливинилхлорида там больше не осталось.