Vladimir Şuhov: Düz çizgileri eğrilere dönüştüren mühendis

Bir Sovyet yetkilisi bir keresinde Vladimir Şuhov'un tasarımlarının "iğrenç derecede ucuz" olduğundan şikayet etmişti; malzeme kullanımında o kadar tutumluydu ki, bütçede kimsenin cebine atabileceği bir pay kalmıyordu. Bu, projelerini şişirmeyi reddeden bir adama yönelik bir eleştiri olarak düşünülmüştü; bir asır sonra okunduğunda, bir mühendise yapılmış en ironik iltifatlardan biri olarak duruyor ve Şuhov'un çalışmalarının, daha gösterişli yapıların başarısız olduğu yerlerde neden ayakta kaldığını tam olarak yansıtıyor.

Akademik temeli olan bir mühendis

Vladimir Grigoryeviç Şuhov, 28 Ağustos 1853'te Rusya'da doğdu ve İmparatorluk Moskova Teknik Okulu'nda eğitim gördü; döneminin büyük ölçüde kendi kendini yetiştirmiş mucit-mühendisleri arasında alışılmadık derecede titiz bir matematiksel ve geometrik temel ile ortaya çıktı. Üretiminin genişliği nedeniyle Thomas Edison ile karşılaştırılmıştır, ancak önemli bir farkla: Edison yinelemeli deneme yanılma yoluyla çalışırken, Şuhov'un yenilikleri resmi mühendislik teorisine dayanıyordu ve bu da ona bir prototip inşa etmeden önce sorunları matematiksel olarak çözme imkanı veriyordu. Akademik titizlik ve pratik yaratıcılığın bu kombinasyonu, şaşırtıcı derecede geniş bir mühendislik kariyeri üretti: petrol boru hatları, su temini sistemleri, petrol tankerleri ve Volga ve Dinyeper dahil olmak üzere Rusya'nın büyük nehirleri üzerinde yaklaşık 180 köprü.

Hiperboloidi icat etmek

Şuhov'un belirleyici keşfi geometrik bir içgörüden geldi: belirli açılarla düzenlenmiş tamamen düz yapısal elemanlardan inşa edilen bir yapının, ortasına doğru içe doğru bükülecek ve üstte ve altta dışa doğru genişleyecek şekilde yapılabileceği - bir hiperboloid, bir hiperbolün yakın bir eksen etrafında döndürülmesiyle matematiksel olarak üretilen şekil. Ortaya çıkan kafes, yanları boyunca dışa doğru bükülürken kesitleri içe doğru bükülen çift bir eğrilik elde etti ve yapıya geleneksel bir kuleden çok daha az malzemeyle çok daha fazla güç ve rüzgar direnci sağladı - günümüz mühendisleri bu etkiyi, bir pizza dilimini uzunlamasına bükmenin sarkmasını nasıl önlediğiyle karşılaştırıyor. Tasarımın patentini 1894 ile 1896 yılları arasında aldı ve ilk çalışan örneği olan 120 fitlik su kulesini 1896'da Nijni Novgorod'daki Tüm Rusya Endüstri ve Sanat Sergisi'nde tanıttı. Bu o kadar ani bir teknik ve estetik başarıydı ki, Şuhov Rusya genelinde ve ötesinde yaklaşık 300 hiperboloid su kulesi inşa etti; bunların yanı sıra 1911'de Ukrayna'nın Dinyeper halicindeki 70 metrelik Adziogol Deniz Feneri (hala dünyanın en güzel deniz fenerlerinden biri olarak kabul edilir) ve daha sonra 1929'da Oka Nehri'ni geçen yüksek gerilim elektrik iletim kuleleri gibi yapılar inşa etti.

Neredeyse hiç var olmamış kule

Şuhov'un en ünlü yapısı olan Moskova'daki Şuhov Radyo Kulesi, 1919 ile 1922 yılları arasında, Rus İç Savaşı'nın umutsuz malzeme kıtlığı sırasında inşa edildi; bu durum Şuhov'u, yeterli çelik bulunmadığı için tasarımı başlangıçta planlanan 350 metreden yaklaşık 160 metreye (525 fit) düşürmeye zorladı. Birbirinin üzerine istiflenmiş, giderek daralan altı hiperboloid bölümden inşa edilen kule, yine de dönemin büyük mühendislik simgelerinden biri haline geldi; kafes silüeti bugün Moskova'da anında tanınabilir bir yayın yapısı olmaya devam ediyor. Şuhov, aynı kafes ve ızgara kabuk ilkelerini çatı tasarımına da uyguladı ve Puşkin Müzesi, Moskova Postanesi ve 230 metrelik istasyon çatısı inşaattan bir asırdan fazla bir süre sonra hala işlev görmeye devam eden Kievsky Tren İstasyonu gibi binalar için şeffaf, hızlı monte edilen çelik-cam çatılar üretti.

Amerika'dan önce petrol çatlatma

Kulelerinin ötesinde Şuhov, 1891'de petrol rafinerisi için dünyanın ilk sürekli termal çatlatma sürecini icat etti; daha ağır ham petrol fraksiyonlarını daha hafif, daha değerli olanlara ayırmak için sürekli çalışan boru şeklinde bir tesis kullandı - Bakü'deki bir Sovyet rafinerisi 1931 yılına kadar teknolojiyi endüstriyel kullanıma soktu. Amerikalı mühendisler William Burton ve Robert Humphreys 1908'de bağımsız olarak benzer bir çatlatma süreci geliştirdiklerinde, öncelik sorunu canlı bir konu haline geldi; 1924'te Sinclair Oil temsilcileri Moskova'yı ziyaret ettiğinde, Şuhov'un Amerikan yöntemini aslında kendi yirmi yıllık tasarımının bir varyasyonu olarak tanımladığı bildirildi; bu iddia, petrol mühendisliği tarihindeki önceliğini belirlemeye yardımcı oldu.

Tasfiyelerden sağ çıkmak

Şuhov'un hayatı Rus İmparatorluğu, devrim ve Stalinist Sovyetler Birliği'ni kapsıyordu ve mühendislerin "siyasetten bağımsız çalışması" gerektiği inancına sıkı sıkıya bağlı kaldı - bu duruş, dikkat çekici bir şekilde, çağdaşlarının çoğunu tüketen siyasi tasfiyelerden sağ çıkmasını sağladı. 1939'da 85 yaşında doğal nedenlerle öldü; devlet için vazgeçilmez teknik değer ve çoğu hesaba göre kasıtlı kişisel ihtiyatın birleşimiyle döneminin siyasi tehlikelerini atlattı.

Vladimir neden dahi olarak adlandırılıyor

Şuhov'un dâhilik davası, özgün matematiksel içgörünün belirli ve alışılmadık derecede iyi belgelenmiş bir eylemine dayanıyor: açılı olarak düzenlenmiş saf düz çizgili bir kafesin, kavisli malzemelerin kendilerinin kolayca kopyalayamayacağı mekanik özelliklere sahip kavisli bir yapısal form üretebileceğini fark etmek ve ardından bu içgörüyü teori olarak bırakmak yerine doğrudan çalışan, patentli, seri üretilen yapılara dönüştürmek. 19. yüzyıl matematiğiyle üzerinde çalıştığı aynı hiperboloid ilkesinin bugün modern nükleer soğutma kulelerinin ve Çin'in yaklaşık 2.000 fit yüksekliğindeki Kanton Kulesi gibi gökdelenlerin temelinde yatması, nadir bir doğrulama biçimidir - daha sonraki mühendislerin, genellikle bilmeden, zaten patentini aldığı aynı geometriye ulaştıkları bir asırdan fazla süren bağımsız yeniden icat boyunca dayanıklı olduğu kanıtlanmış bir fikir. Mühendislik tarihçileri onu, saf geometrik teorinin acımasızca pratik, malzeme açısından verimli tasarımla bu füzyonu için özellikle dâhiye yakın terimlerle tanımlıyor. Dürüst nitelendirme, Şuhov'un saf bilimden ziyade uygulamalı, işlevsel mühendislik - kuleler, borular, çatılar, rafineriler - içinde neredeyse tamamen inşa ettiği ve uzman ve Rusça konuşan çevrelerin dışındaki şöhretinin fizik veya kimyadaki çağdaşlarına kıyasla nispeten mütevazı kaldığıdır; yapılarının sessiz küresel yaygınlığı ile kendi adının onlarla ne kadar nadiren ilişkilendirildiği arasındaki bir boşluktur.

Miras

Şuhov'un hiperboloid ilkesi, onu icat ettiği imparatorluktan, sağ kaldığı devrimden ve hizmet ettiği Sovyet devletinden daha uzun yaşadı ve bugün her kıtadaki yapılarda, çeliğin altındaki matematik dışında 1896 tarihli orijinal su kulesiyle hiçbir ortak yanı olmayan yapılarda ortaya çıkıyor. Çok az mühendis, yirminci yüzyıl başlamadan önce patentini aldıkları bir şeklin, yirmi birinci yüzyılın en yüksek binalarından bazılarının arkasındaki yük taşıma mantığı olduğunu iddia edebilir.