Рёблинг, Джон
Джон Рёблинг (нем. Johann August Röbling, англ. John Augustus Roebling; 12 июня 1806[1][2][…], Мюльхаузен — 22 июля 1869[1][2][…], Нью-Йорк, Нью-Йорк) — немецкий инженер и мостостроитель. Конструктор Бруклинского моста, изобретатель стального троса.
Рёблинг женился на дочери своего земляка, эмигранта из Мюльхаузена, после чего стал отцом девяти детей. После нескольких не очень результативных попыток обустроить своё фермерское хозяйство, Рёблинг обосновался в столице штата Пенсильвания, Гаррисберге, нанявшись инженером-строителем.
Общие сведения
Биография
Йохан Рёблинг родился 12 июня 1806 года в старинном прусском городе Мюльхаузене. Отец Кристоф Поликарпус Рёблинг (Christoph Polycarpus Röbling) владел небольшим табачным магазином. Мать Фридерика Доротея Рёблинг (Friederike Dorothea Röbling, в девичестве Мюллер — Müller) воспитывала пять детей, младшим из которых стал Йохан[3][4][5]. Она была женщиной довольно энергичной и стремилась дать детям достойное образование. Когда Йохану исполнилось 15 лет, она определила его на курсы доктора математических наук Эфраима Унгера (Ephraim Saloman Unger) в Эрфурте, где юноша проучился три года. Помимо точных наук профессор познакомил Рёблинга с «Энциклопедией философских наук» Георга Фридриха Гегеля, которая произвела на него сильное впечатление[6][7].
По завершении курса Рёблинг получил сертификат топографа (нем. Feldmesser), что позволило ему продолжить обучение в Берлинской академии архитектуры, где он в 1824—1825 годах прослушал лекции по общей и городской архитектуре, высшей математике, физике, химии, минералогии, черчению и гражданскому строительству, в частности строительству дорог, каналов, плотин и мостов[комм 1][3][9][8]. Уже знакомый с работами Гегеля, он одновременно записался на его курсы логики и метафизики, которые философ читал пять раз в неделю[8]. Согласно ряду источников, Гегель назвал Рёблинга одним из своих лучших учеников и натолкнул на мысль о переезде в Америку, назвав её «землёй надежды»[комм 2][3].
Закончив обучение, Рёблинг с 1825 по 1828 год работал в Прусском департаменте строительства, расширял сеть военных дорог в провинции Арнсберг, в Вестфалии (к работе на госслужбе обязывали прусские законы)[3][10]. Параллельно с этим Йохан готовился к сдаче экзамена на получение звания мастера-строителя (нем. Baumeister), которое позволяло занять более высокую государственную должность[11]. Сохранившаяся переписка с преподавателем Йоханом Дитляйном показывает, что Рёблинг проявлял интерес к возведению висячих мостов, собирал информацию о них[12]. По всей видимости, с целью подготовки к экзамену Рёблинг в 1830 году посетил баварский город Бамберг, где изучил только что построенный висячий цепной мост через реку Регниц. Инженер пришёл к выводу, что поддерживающие сооружение пилоны жёстко фиксируют цепи, в то время как согласно его расчётам они должны иметь определённую степень свободы[13].
Во время службы Рёблинг подготовил несколько проектов висячих мостов в зоне своей ответственности и отправил свои предложения в департамент строительства и в правительство Арнсберга[13]. Так и не получив ни одного ответа, инженер оставил службу и летом 1828 года вернулся в родной Мюльхаузен[14]. Он был сильно расстроен, винил государственный аппарат в близорукости, равнодушии и неспособности дать ему шанс реализовать себя[15]. После французской революции в июле 1830 года и последующего провозглашения независимости Бельгии в Пруссии началась волна арестов, связанная со шпиономанией и боязнью революции, и даже пришедший из французского языка термин «политехникум» казался подозрительным. Крупные технологические проекты были отложены до лучших времён, и у Рёблинга не осталось другого выбора реализовать себя, кроме как уехать из страны. Окончательному решению способствовало личное общение со старым другом Йоханом Эцлером, который эмигрировал в США ранее и в 1830—1831 годах нанёс краткий визит на родину. История не сохранила свидетельств, что Рёблинг сдал экзамен на звание мастера-строителя, к которому готовился, или хотя бы ездил в Берлин[16]. В мае 1831 года Йохан Рёблинг вместе со своим братом Карлом навсегда покинули Германию[17].
Рёблинг провёл в океане более одиннадцати недель, путешествуя вместе с братом Карлом, возвращающимся в США другом Эцлером и группой немецких переселенцев на пакетботе «August Eduard» из Бремена в Филадельфию. Денег, полученных из многолетних сбережений матери, хватило на путешествие в каюте первого класса, в которой располагались четыре пассажира, включая него. В пути молодой человек расспрашивал капитана и других членов команды и предназначении отдельных снастей такелажа, навигации, морских течениях и принципах управления судном[18][19].
В конце 1832 года братья основали новую немецкую колонию в западной Пенсильвании, недалеко от Питтсбурга, изначально выкупив 1582 акра выбранной ими земли за 2,2 тыс. долларов[20]. Сначала они планировали назвать своё поселение «Германия», но затем остановились на названии Саксонбург — оно, по их мнению, могло способствовать переселению сюда жителей Саксонии, особенно недовольных текущим положением дел у себя на родине и, следовательно, склонных к эмиграции[21]. В этот период Йохан идеализировал Америку в целом и выбранный им сельский, удалённый от крупных городов, район в частности. Познакомившись с жизнью местных фермеров, он пришёл к выводу, что они, свободные от налогов и бюрократии, живут значительно лучше, чем их европейские визави[комм 3][23]. Рёблинг вырос в городе, получил престижное инженерное образование в Берлине и никогда до этого не занимался сельским хозяйством. Тем не менее он решил сделать карьеру в этой области [24].
Попытка обустроить своё фермерское хозяйство не удалась. Климат, вопреки первому впечатлению, выделялся долгой и холодной зимой. Выбранный участок земли оказался богат глинистыми, плохо дренированными почвами, и тяжело обрабатывался. Старший сын инженера Вашингтон в книге об отце писал, что тот занялся разведением овец, однако животные часто убегали в лес, не слушались хозяина, пастуха и сторожевую собаку. Пробы заняться выращиванием рапса и шелководством также провалились, равно как и попытка разводить канареек[25][26]. Вместе с тем Рёблингу удалось с помощью писем на родину привлечь в отдалённый и труднодоступный Саксонбург множество немецких переселенцев: к 1840 году в населённом пункте насчитывалось около 60 домохозяйств[27].
Не обнаружив у себя способностей в сельском хозяйстве, Йохан в основном зарабатывал на продаже и аренде изначально приобретённой им земли, затем на связанных с недвижимостью юридических услугах[28]. В мае 1836 года он женился на Йоханне Хертинг (Johanna Herting), старшей дочери переехавшего в США портного из Мюльхаузена[26]. В этот период времени он всё больше времени проводил в промышленном Питтсбурге, расположенном в четырёх часах езды от дома — там заводились новые, связанные с бизнесом, знакомства, обсуждались технологические новшества. В этом городе Рёблинг получил первые патенты на свои изобретения: трубчатого котла, парового плуга и тягового двигателя[29].
В августе 1836 года Рёблинг получил неожиданное письмо от Эдварда Тьерри (Edward Thierry), с которым вместе учился на курсах Унгера в Мюльхаузене. Старый школьный товарищ предложил поработать помощником инженера на ремонте дамб и шлюзов на канале Main Line между Филадельфией и Питтсбургом. Рёблинг охотно согласился, и хотя это трудоустройство было кратковременным (в августе — сентябре того же года), оно позволило завести новые связи[30].
Весной следующего, 1837 года Рёблинг снова устроился на работу строителем дамб, на этот раз на канале Сэнди-Бивер. Вскоре это трудоустройство также было прервано, на этот раз в связи с началом масштабного экономического кризиса (в историографии он получил название «Паники 1837 года»). Летом этого года произошли два события, которые способствовали окончательному решению покинуть Саксонбург и изменить сферу деятельности. В мае родился первенец Йохана, которого назвали Вашингтоном. Спустя три месяца от последствий солнечного удара скончался брат Карл, который все предшествующее годы занимался земледелием и почти не упоминался в письмах Йохана[31]. В сентябре Рёблинг получил гражданство США, при этом сменил имя на Джон и написание фамилии с Röbling на Roebling[32].
Рецессия, вызванная финансовой паникой 1837 года и продолжавшаяся несколько лет, едва не поставила крест на дальнейших планах Рёблинга вернуться к своей прежней профессии: в начале этого периода большинство проектов в области гражданского строительства были заморожены, а количество банкротств среди частных компаний резко выросло[33]. Получив опыт на строительстве и обслуживании каналов, Рёблинг предложил несколько усовершенствований в этой области, опубликовав две статьи в журнале American Railroad Journal[комм 4][33].
К удачному для Джона стечению обстоятельств, в следующем, 1838 году правительство Пенсильвании выделило финансирование для строительства обширной сети каналов на территории штата, призванной увеличить связность между разрозненными и зачастую труднодоступными поселениями, и проложить транспортные пути к перспективным залежам угля и железных руд[комм 5]. В июне 1838 года управление сети пенсильванских каналов вновь наняло Рёблинга, на этот раз геодезистом (топографом), а через короткий промежуток времени помощником инженера на строительство нового транспортного канала в западной части штата[комм 6][34]. Правительство штата считало последний проект вспомогательным и вскоре — в феврале 1839 года — отказалось от него, однако на новой работе на Рёблинга обратил внимание главный инженер канала Чарльз Шлаттер (Charles L. Schlatter), сыгравший в дальнейшей судьбе Рёблинга важную роль[36].
Как отмечал сын Рёблинга Вашингтон в книге об отце, тот работал без выходных и никогда не брал отпуск, при этом в поисках подходящего маршрута для канала (позже для железной дороги) проходил в день десятки миль по дикой, безлюдной местности, неся на себе палатку и ящик с геодезическими инструментами, питался тем, что находил в лесу. В зимние месяцы, когда работа «в поле» вынужденно останавливалась, он находил время для написания статей в журналы и подачи заявок в патентное бюро на собственные изобретения: усовершенствованных парового котла и манометра, парового плуга, некоего «пропеллера»[37].
В 1839—1840 годах Рёблинг под руководством Шлаттера вновь работал геодезистом, на этот раз его должность повысилась до помощника главного инженера (англ. principal assistant)[38]. Он на месте изучал возможные пути для строительства железнодорожного полотна между столицей Пенсильвании Гаррисбергом и Питтсбургом, предлагал места для туннелей и виадуков. Работу осложнял сложный рельеф местности: штат пересекает горный хребет Аллеганских гор, зачастую непреодолимый для локомотивов первой половины XIX века, и экспедитору приходилось рассматривать различные варианты маршрута. Дополнительными препятствиями были широкие речные долины и многочисленные извилистые ручьи, для пересечения которых требовалось обозначить на карте перспективные места для переправ[39]. Позже один из разработанных маршрутов стал частью Пенсильванской железной дороги[40].
С этого времени Рёблинг активно интересовался разработками в области железнодорожных дорог: в его записной книжке сохранились заметки о крупных перевозчиках того времени, таких как «Балтимор и Огайо», «Бостон и Провиденс», «Филадельфия и Коламбия», «Нью-Йорк и Эри»[40].
Работая геодезистом, Рёблинг много путешествовал по Пенсильвании и в окрестностях населённого пункта Джонстауна познакомился с работой небольшой железной дороги Allegheny Portage Railroad, которая с помощью фуникулёров транспортировала баржи и пакетботы через перевал горного хребта, между двумя транспортными каналами[комм 7][42]. Суда тянули в гору с помощью длинных и массивных канатов из кентуккской пеньки, которые, несмотря на толщину, быстро изнашивались[комм 8][42]. По некоторым данным, инженер стал свидетелем одного несчастного случая, когда во время внезапного обрыва троса во время транспортировки погибли двое рабочих, а лодки рухнули к подножию холма и разбились[43].
Изучив технологию волока, Рёблинг предложил использовать вместо конопляного изделия железный трос, о котором некогда читал в Германии: прут из металла толщиной в один дюйм, по мнению инженера, превосходил бы канат из растительных волокон как по прочности, так и по долговечности (в Новом Свете железная проволока на тот момент не практиковалась)[44]. Почти одновременно с этой идеей, в январе 1840 года в библиотеке Гаррисберга Джон наткнулся на брошюру инженера Чарльза Эллета-младшего, в которой тот описывал преимущества не представленных в США висячих мостов с использованием проволочных канатов толщиной с пишущее перо (Эллет познакомился с этим методом строительства мостов во Франции и Швейцарии, сразу после получения образования в парижской Национальной школе мостов и дорог). Статья носила рекламный характер и лишь поверхностно описывала технологию. Однако сама идея захватила ум Рёблинга, и он принялся составлять математические расчёты подобного сооружения, не зная о методах, которые собирался применять Эллет[комм 9]. Рёблинг отправил Чарльзу несколько писем с просьбой поделиться техническими деталями и предложением своих услуг в качестве ассистента, однако ответы были хоть и вежливыми, но, как и в брошюре, состояли лишь из общих фраз и не предполагали какое-либо сотрудничество по существу[46].
На лугу позади своего дома в Саксонбурге Рёблинг начал экспериментировать с железной проволокой, которую приобрёл у своего знакомого в Питтсбурге[47]. После нескольких неудачных попыток ему удалось создать и запатентовать изделие, которое согласно его расчётам удовлетворяло требуемой прочности и пластичности. Для плетения инженер сконструировал станок: к деревянной раме в форме прямоугольного треугольника крепились вертикально направленные шкивы, через которые протягивались небольшие отрезки конопляной верёвки со свисающим грузом на одном конце и вертлюгом на другом. К вертлюгу также крепился создаваемый проволочный трос, благодаря шарнирному соединению свободно вращающийся вокруг собственной оси. Груз создавал необходимое растяжение вращающегося продукта[48].
На первом этапе вокруг провода, выбранного в качестве сердечника, по спирали наматывались шесть других, параллельно направленных, проводов. Затем уже частично готовое изделие рассматривалось в качестве сердечника, и вокруг него снова по спирали наматывался ряд проводов, а затем ещё один ряд. Спряденный таким образом кабель состоял из 19 тонких проволок: одного в сердцевине и 18 намотанных по спирали, по шесть в три ряда. В 1841 году Рёблинг изготовил семь таких тросов, которые в конечном счёте ещё раз сплёл вместе, чтобы получить один толстый канат[48].
Рёблингу удалось уговорить управление каналов провести испытание непосредственно на одном из фуникулёров, при этом инженер обязался не только установить новое оборудование за свой счёт (проволочные тросы требовали шкивы большего диаметра), но и возместить убытки в случае провала эксперимента[комм 10][50]. Эксперимент, проведённый летом 1842 года, закончился неудачно: три последовательно сращенных уже на месте троса порвались в месте их соединения. Тем не менее Джон по протекции Шлаттера был нанят помощником главного инженера железной дороги[51]. Получив возможность в новой должности изменять и тестировать буксирную конструкцию на своё усмотрение (помимо сращивания отдельных тросов имелась проблема сцепления металлического изделия со шкивом), Рёблинг в течение 1843 года довёл её до совершенства, что был вынужден признать главный противник нововведения — управляющий силовых установок Джон Снодграсс[52].
Вскоре после внедрения каната на фуникулёре в журнале American Railroad Journal появилась статья Рёблинга, в которой тот описывал своё изобретение. Статья привлекла внимание крупных американских промышленников (в том числе создателя первого американского паровоза Питера Купера), повысила авторитет инженера и в конечном счёте привела к новым заказам[53]. К 1853 году, когда компания Allegheny Portage Railroad пришла в упадок вследствие развития более современных железных дорог и перестала использовать канаты Рёблинга, инженер поставлял свою продукцию владельцам других фуникулёров, шахт и судостроительных верфей[54]. По мнению автора биографии Рёблинга Ричарда Хэу, хотя инженер не является первым изобретателем проволочного каната, ему удалось практически вручную, на своём заднем дворе, основать американскую канатную промышленность[54]. Благодаря его начинанию в США появились первые высотные здания, лифты, буровые вышки, грузоподъёмные краны и висячие мосты[55].
В 1844 году, когда Пенсильвания столкнулась с дефицитом бюджета и была вынуждена заморозить многие инвестиционные проекты, включая развитие железной дороги Allegheny Portage Railroad, Рёблинг вновь остался без постоянной работы. В поисках заказов ему удалось выиграть государственный контракт на восстановление водного моста канала Main Line через реку Аллегейни близ Питтсбурга[комм 11][58].
На месте крытого деревянного сооружения, выполнявшего свою функцию несколько лет и в конце концов разрушенного вследствие слабого фундамента и ледяного затора, Джон сконструировал достаточно лёгкий мост в виде деревянного лотка с боковыми бечевниками, подвешенного к опорам с помощью проволочных тросов собственной конструкции. Два троса толщиной 7 дюймов (17,8 см) каждый были прикреплены к восьми опорам (расстояние между ними составляло 160 футов (48,8 м)) и удерживали подвешенный к ним жёлоб, наполненный водой. Концы тросов крепились к анкерам — ряду железных пластин, торчащих из каменной кладки (этот новаторский метод будет использован во всех последующих подвесных сооружениях инженера). Размеры лотка (1140 футов (347 м) длина, 16,5 футов (5 м) ширина, и 8,5 футов (2,5 м) глубина[59]) были достаточны, чтобы по ним могла пройти запряжённая мулами баржа. В сравнении с последующими мостами Рёблинга, этот выглядел довольно маленьким и примитивным, однако его уникальная конструкция оказала огромное влияние на будущие технологии мостостроения. Возведение водной переправы через Аллегейни заняло 9 месяцев[56]. В 1847—1851 годах инженер построил ещё 4 аналогичных сооружения, на этот раз для крупной частной компании Delaware and Hudson, занимавшейся транспортировкой антрацита из угольных шахт восточной Пенсильвании на восточное побережье США. Один из этих акведуков через реку Делавэр сохранился до нашего времени[60].
Незадолго до открытия акведука через Аллегейни в Питтсбурге случился крупный пожар, уничтоживший большую часть города. В частности, от единственного моста через реку Мононгахила, связывающего город с юго-западными районами штата, остались лишь одни каменные опоры-быки.
Город остро нуждался в переправе, при этом рядом, по счастливому стечению обстоятельств, заканчивала свою работу большая бригада опытных рабочих с оборудованием под руководством Рёблинга, а сам проект акведука был признан успешным. Эти факторы сыграли решающую роль в том, что контракт на восстановление моста через Мононгахила был предложен именно Джону[61]. Как и акведук, новый проект представлял собой многопролётный проволочный висячий мост, но также имел и существенные отличия. Джон использовал идею британского инженера Марка Брюнеля: если в акведуке пара тросов были протянуты через все опоры и крепились в анкерах на берегу, то в новом проекте каждый пролёт использовал свою пару. На опорах устанавливались чугунные решётчатые башни-пилоны, и тросы перекидывались через их вершины и уравновешивались с помощью противовесов-маятников. Это решение не только придавало гибкость всей структуре, но при необходимости позволяло натянуть либо расслабить тот или иной участок моста, приподнять или опустить его[комм 12][63]. Жёсткость конструкции придавали фермы системы Гау по бокам проезжей части. Ещё одно техническое нововведение, обеспечивающее дополнительную прочность конструкции, было изобретено уже самим Рёблингом. От проезжей части в сторону башен и опорам протянулась сеть вант, железных стержней-оттяжек, выполняющих функцию кронштейнов между горизонтальными и вертикальными частями моста[63]. Законченный в 1846 году, мост выполнял свою функцию до 1880 года, после чего был заменен более современным мостом инженера Густава Линденталя. Гибкая система тросов, позволявшая каждому пролёту перемещаться в вертикальной плоскости, приводила к динамической нагрузке на жёсткую и цельную конструкцию ферм, в результате чего последняя разрушалась и требовала частого ремонта[64].
Несмотря на успешно законченные проекты в области мостостроения, Рёблинг всё ещё рассматривал эту деятельность как второстепенную, отдавая предпочтение изготовлению и продвижению своих канатов, а также проявляя интерес к добыче и транспортировке угля[65]. Тем не менее, в 1846—1847 годах он, помимо Питтсбурга, детально разработал и предложил ещё четыре висячих моста, каждый из которых по свом размерам превосходил всё, что было построено в США на тот момент[66]. Проект через реку Огайо, который должен был связать Цинциннати с Ковингтоном, не был реализован из-за законодательных споров между штатами Огайо, Кентукки и Виргиния, к тому же не получил одобрения Конгресса[комм 13][67]. Проект Y-образного моста в месте слияния Аллегейни и Мононгахилы в Питтсбурге (общая протяжённость 2550 футов, или 777 м) получил одобрение законодательной власти и был подписан губернатором, однако продажа акций под его строительство провалилась — в те годы в городе обсуждалась отмена платы за пользование мостами, и инвесторы не хотели вкладываться в заведомо убыточный проект[68].
Строительство ещё двух мостов, через Огайо в Уилинге (Западной Виргинии) и Ниагару на границе США и Канады, досталось конкуренту Джона — Чарльзу Эллету-младшему. Этот инженер, получивший профильное образование во Франции, ранее уже привлёк внимание Рёблинга благодаря своей рекламе висячих мостов. Эллет был достаточно артистичным и красноречивым человеком, в этом плане выигрывая у немногословного и расчётливого Рёблинга, и по мнению историков, именно по этой причине успешно продвигал свои проекты. Однако в техническом плане, как впоследствии выяснилось, он существенно уступал своему визави[комм 14]. Так, выигранный им в результате конкурса и построенный в 1849 году мост в Уиллинге простоял всего 5 лет и разрушился в результате сильного шторма[70][71]. Первый мост через Ниагарское ущелье также был признан слабым и впоследствии перестроен Рёблингом[72].
Ряд проектов этого периода не прошли общественного обсуждения. Среди них были проекты мостов через Ист-Ривер, Делавэр в Нью-Йорке, и Реку Святого Лаврентия в Монреале[73]
Транспортировка тросов из Саксонбурга, оказавшегося в стороне от транспортных артерий, к основным заказчикам на востоке была достаточно тяжёлым занятием и обычно занимала несколько недель. Например, для доставки груза в угольные районы восточной Пенсильвании тяжёлые и массивные катушки с проволокой грузили на большие телеги и по дороге, часто размываемой дождями, и доставляли в посёлок Фрипорт на берегу реки Аллегейни. Далее их перегружали на лодки и по каналу Main Line транспортировали в Филадельфию, затем по реке Делавэр в Бордентаун (штат Нью-Джерси), по каналу Delaware and Raritan в Нью-Йорк, по реке Гудзон в Кингстон, и наконец по местным каналам к конечному потребителю в Карбондейл. Вдобавок, навигация по каналам не осуществлялась в зимние месяцы, что тормозило всё более востребованную продукцию Рёблинга[74].
В связи с этим Рёблинг, который к тому времени уже давно не занимался фермерством, решил перенести свой бизнес ближе к побережью. Выбор пал на Трентон — город с шеститысячным населением в штате Нью-Джерси примерно на половине дороги между Нью-Йорком и Филадельфией. Он отличался транспортной доступностью (в первую очередь, был связан с сетью каналов и железной дорогой), относительно дешёвой землёй и большим рынком рабочей силы. К тому же, сын его знакомого Питера Купера только что основал здесь завод по производству железной проволоки, основного сырья для тросов инженера[75]. Покинув Саксонбург в 1848 году, Джон никогда более в него возвращался[76].
Развитие транспортной инфрастуктуры в первой половине XIX века привело к тому, что жители США стали чаще путешествовать. В частности, благодаря недавно построенным каналам Эри и Уэлленд, а также железным дорогам в период с 1840 по 1845 годы посещаемость Ниагарского водопада выросла вдвое, превысив отметку в 50 тыс. человек[77][78].
В отличие от Гудзона, Огайо и других равнинных рек северо-востока США, судоходство в нижнем течении Ниагары считалось рискованным и было представлено лишь в виде немногочисленных переправ из-за сильного течения и порогов. По этой же причине строительство моста без промежуточных опор, а тем более моста, способного удержать железнодорожный состав с неравномерным распределением веса, представлялось трудноразрешимой (а в случае подвесной конструкции невыполнимой) задачей[комм 15]. В 1847 году железнодорожные компании, желающие заработать на туризме и торговле между США и Канадой, организовали конкурс проектов будущей переправы, на который откликнулись несколько инженеров, в том числе Чарльз Эллет-младший и Джон Рёблинг[80]. В итоге главным инженером моста был назначен Эллет, к тому времени уже давно интересовавшийся проектом и ещё задолго до начала конкурса познакомившийся с заказчиками и акционерами железной дороги Great Western[81][82].
Летом 1848 года Эллет представил предварительный пешеходный мост длиной 759 футов (231 м) и шириной 7,5 фута (2,3 м). Изготовленной из белой сосны, он поддерживался восемью тросами, каждый из которых был изготовлен из 72 железных проволок. В свою очередь, тросы крепились к двум парам деревянных башен-опор на берегах реки[83]. В дальнейшем предполагалось расширить и укрепить этот мост для поддержки железнодорожного транспорта, однако к моменту его открытия между акционерами, представляющими компании двух государств, разгорелся спор о правах собственности и распределении финансовых трат.
В результате разногласий Эллета внезапно уволили с поста главного инженера, и он был вынужден покинуть Ниагару[84]. Спустя два месяца, в октябре 1848 года, уже Джон Рёблинг возобновил работу над начатым проектом, предварительно связавшись с его крупнейшим акционером Лотом Кларком (Lot Clark) и главным инженером компании Great Western Чарльзом Стюартом[85]. Окончательный контракт был подписан спустя три с половиной года, 25 июня 1852 года[86].
Проект железнодорожного моста через Ниагару не был первым проектом Рёблинга подобного рода. Ещё в 1844 году он опубликовал набросок двухпутного пролёта длиной 300 футов через реку Лихай для железной дороги Beaver Meadows. Два года спустя появились более развёрнутые чертежы протяжённых подвесных мостов через реки Коннектикут, Лакаваксен и Святого Лаврентия. Наконец, нереализованным остался тщательно разработанный план строительства висячего 600-футого моста через ущелье реки Дженеси в штате Нью-Йорк, созданный для компании Hornellsville and Attica в следующем, 1847 году[87].
Познакомившись с сооружением Эллета, Джон счёл его слишком ненадёжным и в дальнейшем использовал лишь в качестве строительной площадки[88]. В своих расчётах он опирался на негативный опыт предыдущих железнодорожных проектов британских инженеров, в частности подвесного моста Сэмуэля Брауна, сконструированного в 1830 году для железной дороги Стоктон — Дарлингтон (этот мост стал ходить ходуном после первого же испытания), и слишком дорогостоящего трубчатого моста Роберта Стефенсона через пролив Менай в Уэльсе, открытого в 1850 году[89]. Там, где Стефенсон для придания жёсткости сконструировал сплошную трубу из кованого листового железа, Рёблинг создал более лёгкий и относительно недорогой решётчатый каркас из вертикальных деревянных стоек и диагональных железных стержней, близкий к классической ферме (помимо жёсткости, такая структура смягчала воздействие бокового ветра). Стефенсон отказался от принципа подвески в пользу балочной конструкции с промежуточными опорами, Рёблинг же создал однопролётный висячий мост длиной 825 футов (251 м)[90].
В сравнении с Эллетом Рёблинг отличался чрезвычайной скупулёзностью в проектировании, пытался предусмотреть все возможные негативные сценарии, такие как сильный шторм или большую неравномерную нагрузку. По его подсчётам четыре несущих проволочных каната толщиной 10,5 дюйма (27 см) каждый, на которых держалась вся конструкция, должны были выдежать вес около 10 тыс. тонн, то есть в шесть раз больше, чем допускалось при полной загруженности[комм 16][91]. Инженер настоял на двухуровневой структуре моста: на верхнем двигались составы, на нижнем конные экипажи и пешеходы (лошади сильно пугались двигающихся параллельно с ними паровозов)[92]. Деревянные башни-быки Эллета Рёблинг заменил более прочными известняковыми, внешне напоминающими древнеегипетские пилоны[91]. Во время строительства пришло известие об обрушении моста Эллета в Уиллинге под воздействием штормового ветра. Узнав об этом, подозрительный Рёблинг оперативно внёс изменения в проект, добавив дополнительные оттяжки между нижней палубой и берегами реки[93].
Строительство прородолжалось четыре года, и большую часть этого времени инженер проводил на площадке, почти не появляясь дома в Трентоне (заводским производством занимался его помощник Сван). Постоянная погружённость в работу привела к тому, что инженер в один год не только пропустил Рождество и Новый год, но также лишь из письма от своего управляющего с удивлением узнал, что у него родился очередной сын[94]. Открытый весной 1855 года, мост произвёл фурор по обе стороны Атлантики: как отмечали газеты, то, что раньше считалось возможным лишь в теории, стало реальностью. Наблюдатели отмечали отсутствие какой-либо вибрации при прохождении тяжёлого состава. Прогиб полотна в срединной части не превышал 5,5 дюйма (14 см), что полностью удовлетворило инженера[95].
В дальнейшем мост интенсивно эксплуатировался более 40 лет, став одной из ключевых транспортных артерий между США и Канадой. В частности, им активно пользовались путешественники, прибывающие на Ниагарский водопад. С развитием технологий поезда становились всё тяжелее, и в конце концов железнодорожников перестали удовлетворять технические ограничения переправы. В 1897 году мост был разобран, а на его месте появился другой, более современный арочный[96].
На работе ему в голову пришла идея: заменить пеньковые буксиры проводными кабелями. Уговорив транспортное начальство канала, инженер разработал свой собственный метод плетения и связки кабелей, которые оказались очень прочными и долговечными, как Рёблинг и предугадывал. Вскоре спрос на его кабели стал столь велик, что предприимчивый инженер принял решение открыть фабрику (на которой получил увечье руки) по их производству в Трентоне, Нью-Джерси. Это стало началом большого индустриального комплекса, который производил всё — от проволоки до прочнейших 36-дюймовых кабелей. Данное предприятие стало собственностью семьи Рёблингов. После того как к работе Рёблинга присоединился его старший сын, они вместе в середине XIX века построили четыре подвесных моста: 2 в Питтсбурге, 1 на Ниагарских водопадах и ещё 1 через реку Огайо между Цинциннати и Ковингтоном, протяженностью 320 метров.
Позже Рёблинг был назначен главным инженером проекта по строительству подвесного моста через пролив Ист-Ривер между Бруклином и Манхэттэном. Основной пролёт моста должен был быть протяжённостью 486 метров. Когда он производил заключительные измерения моста, названного Бруклинским, паром, забивающий сваи, столкнулся с лодкой Рёблинга. Одна из свай повредила ему ногу, и его срочно доставили в дом своего сына. Врачи ампутировали ему разбитую стопу, но началось инфицирование. Спустя три недели, 22 июля 1869 года, инженер скончался от столбняка в возрасте шестидесяти трёх лет. Его сын Вашингтон продолжил работу над главным проектом Джона Реблинга. Возведение Бруклинского моста было закончено в 1883 году. На момент окончания строительства он был самым большим подвесным мостом в мире и первым мостом, в конструкции которого использовались стальные прутья.
Некоторые потомки Джона Рёблинга
Сын Вашингтон Рёблинг продолжал свою работу над Бруклинским мостом. Сын Карл Рёблинг основал город Рёблинг в Нью-Джерси. Его внук Вашингтон погиб на Титанике. Его правнук Дональд Рёблинг — филантроп и изобретатель.
Личная жизнь
В детстве Рёблинг играл на кларнете. Он также обладал большим художественным талантом.
Примечания
- Комментарии
- Источники
Литература
- Berton, Pierre. Niagara: A History of the Falls. — State University of New York Press, 2009. — 481 p. — ISBN 978-1438429281.
- Bianculli, Anthony J. Trains and Technology: The American Railroad in the Nineteenth Century : Bridges and Tunnels Signals. — University of Delaware Press, 2003. — Vol. 4. Bridges — Suspension Bridges. — ISBN 0-87413-803-5.
- Billington, David P. Tower And The Bridge: The New Art of Structural Engineering. — Princeton University Press, 1985. — 306 p. — ISBN 9780691023939.
- Griggs, Francis E. Charles Ellet, Jr. // Structure magazine. — 2006a. — Октябрь. — ISSN 0969-2126.
- Griggs, Francis E. John A. Roebling // Structure magazine. — 2006b. — Ноябрь. — ISSN 0969-2126.
- Guentheroth, Nele. Roebling's Development to Being an Engineer // Roebling Project Symposium 2006. — 2006. — doi:10.1061/40899(244)2.
- Haw, Richard. Engineering America: The Life and Times of John A. Roebling. — Oxford University Press, 2020. — 648 p. — ISBN 978-0190663902.
- Irwin, William R. The New Niagara: Tourism, Technology, and the Landscape of Niagara Falls, 1776—1917. — Penn State University Press, 1996. — 300 p. — ISBN 978-0271015934.
- Kahlow, A. Johann August Röbling (1806-1869) — Early Projects in Context // Roebling Project Symposium 2006. — 2007. — doi:10.1061/40899(244)4.
- McCullough, David. The Great Bridge: The Epic Story of the Building of the Brooklyn Bridge. — Simon & Schuster, 1983. — 636 p. — ISBN 978-0671457112.
- Reier, Sharon. The Bridges of New York. — Dover Publications, 2000. — 160 p. — ISBN 978-0486412306.
Ссылки
- Международный год Д. Рёблинга Архивная копия от 10 ноября 2018 на Wayback Machine