व्लादिमीर शुखोव: वह इंजीनियर जिसने सीधी रेखाओं को वक्रों में बदल दिया

एक सोवियत अधिकारी ने एक बार शिकायत की थी कि व्लादिमीर शुखोव के डिजाइन "घृणित रूप से सस्ते" थे - सामग्री के उपयोग में इतने किफायती कि बजट में किसी के लिए भी हेराफेरी करने की कोई गुंजाइश नहीं बची थी। यह एक ऐसे व्यक्ति की आलोचना के रूप में था जिसने अपने प्रोजेक्ट्स को बढ़ाने से इनकार कर दिया था; एक सदी बाद पढ़ने पर, यह एक इंजीनियर को दी गई अब तक की सबसे व्यंग्यात्मक तारीफों में से एक के रूप में खड़ा है, और यह बिल्कुल वही पकड़ता है जिसने शुखोव के काम को वहां टिकाए रखा जहां अधिक भव्य संरचनाएं विफल रहीं।

एक अकादमिक नींव वाला इंजीनियर

व्लादिमीर ग्रिगोरिविच शुखोव का जन्म 28 अगस्त 1853 को रूस में हुआ था, और उन्होंने इंपीरियल मॉस्को टेक्निकल स्कूल में प्रशिक्षण लिया था, जो अपने युग के काफी हद तक स्व-शिक्षित आविष्कारक-इंजीनियरों के बीच असामान्य रूप से कठोर गणितीय और ज्यामितीय आधार के साथ उभरे थे। उनके आउटपुट की व्यापकता के लिए उनकी तुलना थॉमस एडिसन से की गई है, लेकिन एक महत्वपूर्ण अंतर के साथ: जहां एडिसन ने पुनरावृत्ति परीक्षण के माध्यम से काम किया, शुखोव के नवाचार औपचारिक इंजीनियरिंग सिद्धांत पर आधारित थे, जिससे उन्हें प्रोटोटाइप बनाने से पहले ही गणितीय रूप से समस्याओं को हल करने की अनुमति मिली। अकादमिक कठोरता और व्यावहारिक आविष्कारशीलता के उस संयोजन ने आश्चर्यजनक व्यापकता का इंजीनियरिंग करियर तैयार किया - तेल पाइपलाइन, जल आपूर्ति प्रणाली, तेल टैंकर, और वोल्गा और नीपर सहित रूस की प्रमुख नदियों पर लगभग 180 पुल।

हाइपरबोलॉइड का आविष्कार

शुखोव की निर्णायक खोज एक ज्यामितीय अंतर्दृष्टि से आई: कि पूरी तरह से सीधी संरचनात्मक सदस्यों से बनी एक संरचना, जिसे विशिष्ट कोणों पर व्यवस्थित किया गया है, को अपने मध्य की ओर अंदर की ओर झुकने और ऊपर और नीचे बाहर की ओर फैलने के लिए बनाया जा सकता है - एक हाइपरबोलॉइड ऑफ रिवोल्यूशन, जो एक हाइपरबोला को पास की धुरी के चारों ओर घुमाकर गणितीय रूप से निर्मित आकार है। परिणामी जाली ने एक दोहरी वक्रता हासिल की, जो अपने किनारों के साथ बाहर की ओर झुकती है जबकि इसके क्रॉस-सेक्शन अंदर की ओर झुकते हैं, जिससे संरचना को पारंपरिक टॉवर की तुलना में बहुत कम सामग्री के साथ बहुत अधिक ताकत और हवा प्रतिरोध मिलता है - आज के इंजीनियर इस प्रभाव की तुलना इस बात से करते हैं कि कैसे पिज्जा के स्लाइस को लंबाई में मोड़ने से वह झुकता नहीं है। उन्होंने 1894 और 1896 के बीच डिजाइन का पेटेंट कराया और 1896 में निज़नी नोवगोरोड में ऑल-रूस औद्योगिक और कला प्रदर्शनी में पहला कार्यशील उदाहरण, 120 फुट का पानी का टॉवर, का अनावरण किया। यह इतनी तत्काल तकनीकी और सौंदर्यपूर्ण सफलता थी कि शुखोव ने रूस और उसके बाहर लगभग 300 हाइपरबोलॉइड पानी के टॉवर बनाए, साथ ही 1911 में यूक्रेन के नीपर मुहाने में 70 मीटर का अज़ियोगोल लाइटहाउस जैसी संरचनाएं, जिसे अभी भी दुनिया के सबसे सुंदर लाइटहाउस में से एक माना जाता है, और बाद में 1929 में ओका नदी को पार करने वाले उच्च-वोल्टेज बिजली ट्रांसमिशन टॉवर बनाए।

वह टॉवर जो लगभग नहीं था

शुखोव की सबसे प्रसिद्ध संरचना, मॉस्को में शुखोव रेडियो टॉवर, 1919 और 1922 के बीच बनाई गई थी - रूसी गृहयुद्ध की हताश सामग्री की कमी के दौरान, जिसने शुखोव को मूल रूप से नियोजित 350 मीटर से डिजाइन को लगभग 160 मीटर (525 फीट) तक कम करने के लिए मजबूर किया क्योंकि पर्याप्त स्टील उपलब्ध नहीं था। एक-दूसरे के ऊपर ढेर किए गए छह प्रगतिशील रूप से संकीर्ण हाइपरबोलॉइड वर्गों से निर्मित, टॉवर फिर भी उस युग के महान इंजीनियरिंग स्थलों में से एक बन गया, एक प्रसारण संरचना जिसकी जालीदार सिल्हूट आज मॉस्को में तुरंत पहचानने योग्य है। शुखोव ने छत के डिजाइन पर भी उन्हीं जाली और ग्रिडशेल सिद्धांतों को लागू किया, पुश्किन संग्रहालय, मॉस्को पोस्ट ऑफिस और कीवस्की रेलवे स्टेशन सहित इमारतों के लिए पारदर्शी, तेजी से इकट्ठी की गई स्टील-और-कांच की छतें तैयार कीं, जिसकी 230 मीटर की स्टेशन छत निर्माण के एक सदी से भी अधिक समय बाद भी काम कर रही है।

अमेरिका से पहले तेल क्रैकिंग

अपने टॉवर से परे, शुखोव ने 1891 में तेल शोधन के लिए दुनिया की पहली निरंतर थर्मल क्रैकिंग प्रक्रिया का आविष्कार किया, जिसमें भारी कच्चे तेल के अंशों को हल्के, अधिक मूल्यवान अंशों में तोड़ने के लिए निरंतर काम करने वाली ट्यूबलर स्थापना का उपयोग किया गया - बाकू में एक सोवियत रिफाइनरी ने 1931 तक तकनीक को औद्योगिक उपयोग में डाल दिया। जब अमेरिकी इंजीनियरों विलियम बर्टन और रॉबर्ट हम्फ्रीज़ ने 1908 में स्वतंत्र रूप से एक समान क्रैकिंग प्रक्रिया विकसित की, तो प्राथमिकता का प्रश्न एक जीवंत मुद्दा बन गया; जब 1924 में सिंक्लेयर ऑयल के प्रतिनिधियों ने मॉस्को का दौरा किया, तो शुखोव ने कथित तौर पर अमेरिकी पद्धति को, वास्तव में, अपने स्वयं के दो दशक पुराने डिजाइन का एक रूपांतर बताया, एक दावा जिसने पेट्रोलियम इंजीनियरिंग के इतिहास में उनकी प्राथमिकता स्थापित करने में मदद की है।

शुद्धिकरण से बचना

शुखोव का जीवन रूसी साम्राज्य, क्रांति और स्टालिनवादी सोवियत संघ तक फैला था, और उन्होंने दृढ़ता से इस विश्वास को बनाए रखा कि इंजीनियरों को "राजनीति से स्वतंत्र होकर काम करना चाहिए" - एक ऐसा रुख जिसने, उल्लेखनीय रूप से, उन्हें उन राजनीतिक शुद्धिकरणों से बचने की अनुमति दी जिन्होंने उनके कई समकालीनों को खा लिया। 1939 में 85 वर्ष की आयु में प्राकृतिक कारणों से उनकी मृत्यु हो गई, उन्होंने राज्य के लिए अपरिहार्य तकनीकी मूल्य और, अधिकांश खातों के अनुसार, जानबूझकर व्यक्तिगत सावधानी के संयोजन के माध्यम से अपने युग के राजनीतिक खतरों को पीछे छोड़ दिया था।

व्लादिमीर को जीनियस क्यों कहा जाता है

शुखोव की प्रतिभा का मामला मूल गणितीय अंतर्दृष्टि के एक विशिष्ट और असामान्य रूप से अच्छी तरह से प्रलेखित कार्य पर टिका है: यह पहचानना कि एक कोण पर व्यवस्थित एक शुद्ध सीधी-रेखा वाली जाली, एक वक्र संरचनात्मक रूप उत्पन्न कर सकती है जिसमें यांत्रिक गुण होते हैं जिन्हें वक्र सामग्री स्वयं आसानी से दोहरा नहीं सकती है, फिर उस अंतर्दृष्टि को सिद्धांत के रूप में छोड़ने के बजाय सीधे कार्यशील, पेटेंट, बड़े पैमाने पर उत्पादित संरचनाओं में अनुवाद करना। कि वही हाइपरबोलॉइड सिद्धांत जिसे उन्होंने 19वीं सदी के गणित के साथ काम किया था, अब आधुनिक परमाणु कूलिंग टॉवर और चीन के लगभग 2,000 फुट ऊंचे कैंटन टॉवर जैसी गगनचुंबी इमारतों के नीचे है, सत्यापन का एक दुर्लभ रूप है - एक विचार जो बाद के इंजीनियरों द्वारा एक सदी से अधिक के स्वतंत्र पुनर्नवीनीकरण के माध्यम से टिकाऊ साबित हुआ है, जो अक्सर अनजाने में उसी ज्यामिति पर पहुंचे जिसे उन्होंने पहले ही पेटेंट करा लिया था। इंजीनियरिंग के इतिहासकार उन्हें विशेष रूप से शुद्ध ज्यामितीय सिद्धांत के इस संलयन के लिए प्रतिभा के करीब के शब्दों में वर्णित करते हैं, जो बेरहमी से व्यावहारिक, सामग्री-कुशल डिजाइन के साथ है। ईमानदार योग्यता यह है कि शुखोव ने लगभग पूरी तरह से लागू, कार्यात्मक इंजीनियरिंग - टॉवर, पाइप, छत, रिफाइनरी - के भीतर निर्माण किया, न कि शुद्ध विज्ञान, और विशेषज्ञ और रूसी-भाषा हलकों के बाहर उनकी प्रसिद्धि भौतिकी या रसायन विज्ञान में समकालीनों की तुलना में अपेक्षाकृत मामूली बनी हुई है, उनकी संरचनाओं की शांत वैश्विक सर्वव्यापकता और उनके नाम के उनसे जुड़ने की दुर्लभता के बीच एक अंतर है।

विरासत

शुखोव का हाइपरबोलॉइड सिद्धांत उस साम्राज्य से अधिक जीवित रहा है जिसके तहत उन्होंने इसका आविष्कार किया था, जिस क्रांति से वे बचे थे, और जिस सोवियत राज्य की उन्होंने सेवा की थी, आज हर महाद्वीप पर उन संरचनाओं में दिखाई दे रहा है जो स्टील के नीचे के गणित को छोड़कर उनके मूल 1896 के पानी के टॉवर के साथ कुछ भी साझा नहीं करती हैं। बहुत कम इंजीनियर दावा कर सकते हैं कि बीसवीं सदी शुरू होने से पहले उन्होंने जिस आकार का पेटेंट कराया था, वह अभी भी इक्कीसवीं सदी की कुछ सबसे ऊंची इमारतों के पीछे भार वहन करने वाला तर्क है।