Исследовательская работа по теме: "По стопам В.Г. Шухова"

«Принцевская средняя общеобразовательная школа» Валуйского район Белгородской области Муниципальное общеобразовательное учреждение  Районный конкурс научно­исследовательских работ Номинация: «Наследие В.Г. Шухова» Тема работы:  «По стопам В.Г. Шухова» Автор:  учащаяся 9 класса Юсупова Гузал Авазовна Руководитель:  учитель информатики и математики  Удовиченко Марина Сергеевна Принцевка ­ 2015 Введение. “Первый нефтепровод, насосы для перекачки нефти, первый трубопровод для транспортировки керосина и резервуары для хранения нефтепродуктов, первые наливные баржи, переработка нефти и создание крекинга – всё это В.Г. Шухов. Мы, по сути, разрабатываем его инженерные идеи, когда сегодня наращиваем добычу, прокладываем трубопроводы, строим танкерный флот, повышаем глубину переработки нефти”.  Вагит Алекперов, Президент нефтяной компании “Лукойл” Богата Россия гениями, так богата, что мы не  всех гениев знаем, не всех чтим по  достоинству. Грандиозной фигурой, светочем русской цивилизации был Владимир  Григорьевич Шухов. Инженерный гений Владимира Григорьевича Шухова давно получил мировое  признание. Более полувека ­ с последней четверти XIX по 30­е годы ХХ столетия ­  его работы определяли достижения России, и ее мировой приоритет в самых разных  областях инженерной мысли.  Анализ литературы позволил сделать вывод о том, что и сегодня, когда за окном XXI век, для новых поколений российских инженеров и исследователей Шухов был и остается инженером­загадкой и примером служения своему делу и Отечеству.  Цель работы: показать Владимира Григорьевича не только как гениального  инженера, но и раскрыть его человеческие качества; изучить работы гениального  инженера и опираясь на его творческие идеи предложить собственные разработки. Задачи: отобрать и проанализировать литературу по данной теме; изучить и  обосновать особенности личностных качеств В.Г. Шухова; показать разносторонность гениального человека, ученого и инженера Владимира  Григорьевича Шухова; разработать собственный проект на основе идей В.Г. Шухова. Объект исследования: гениальность русского инженера  В.Г. Шухова. Предмет исследования: качества личности и гениальные работы В.Г. Шухова. Метод исследования: анализ научной, популярной литературы о жизни и  деятельности В.Г. Шухова, обзор интернет сайтов о творческом пути известного  инженера и его творениях. Практическая значимость работы заключается в систематизации сведений по  теме исследования, способствующих формированию патриотического воспитания у  сверстников, гордости; создание собственного проекта на основе идей В.Г. Шухова  для улучшения качества жизни людей нашего села. Глава I. Становление личности Владимира Григорьевича Шухова. 1.1. Происхождение и первые нравственные уроки Владимира Григорьевича. Будущий выдающийся ученый, гений инженерного искусства родился 16 (28) августа   1853   года   в   уездном   городке   Грайворон   Курской   губернии,   в   семье коллежского   секретаря   Григория   Петровича   Шухова   и   законной   жены   его   Веры Капитоновны.  Его отец, Григорий Петрович, происходил из рода, в котором на протяжении многих поколений мужчины были офицерами русской армии.   Он вносил высокое духовное  начало  в  жизнь  семьи,  его природный  ум,  эрудиция  и  широта  взглядов привлекали к нему многих; его другом был, например хирург Н.И. Пирогов.  Очень   яркой   и   сильной   личностью   была   и   его   мать,   Вера   Капитоновна, обладающая   колоссальной   энергией,   волей   и   даже   даром   ясновидения   (она предсказывала ужасную гибель сына от огня). Родители   воспитывали   в   своем   сыне   целеустремленность,   трудолюбие, прилежание, проницательность и жажду к знаниям. Страстным увлечением Володи с раннего детства стали книги. Уже к четырем годам   бабушка   научила   его   читать.   Столь   же   рано   проявилась   особенность   его мышления:   необыкновенная   сообразительность,   память   и   упорное   стремление разгадать смысл непонятных явлений. Володе очень нравилось конструировать, он поражал всех своей изобретательностью. В   1864   году,   в   одиннадцатилетнем   возрасте,   Володя   Шухов   поступил   в Петербургскую гимназию, где в ту пору преподавал выдающийся ученый и педагог К.Д.   Краевич.   В   гимназии   Владимир   проявил   способности   к   точным   наукам, особенно математике. Однажды он доказал теорему Пифагора способом, который сам придумал. По   окончании   в   1871   году   Петербургской   гимназии,   он   поступил   в Императорское   московское   техническое   училище,   одно   из   лучших   учебных заведений своего времени, где преподавали замечательные ученые Н.Е. Жуковский, Ф.Е. Орлов, Д.Н. Лебедев и др. Войдя в стены училища, первые слова, которые услышал студент В.Г. Шухов, были таковы: «Каких бы успехов в познании природы и обладания ею человек ни достигал,   он   не   должен   забывать   слов   Божественного   Учителя:   «Какая   польза человеку, если он приобретает весь мир, а душе своей повредит?»». Этот постулат лежал   в   основе   мировоззрения   инженеров   того   времени.   Шухов   помнил   о   нем постоянно и это подтверждает вся его инженерная деятельность.  Одним из первых Шухов задумался о взаимосвязях биологии и техники и тех возможностях,   которые   может   открыть   перед   инженером   изучение   естественных наук.   Большое   значение   Владимир   Григорьевич   придавал   очень   содержательным беседам со знаменитым медиком Н.И. Пироговым. Не исключено, что эти беседы привели   его   к   решению   в   1877   году,   не   прерывая   основной   работы,   стал вольнослушателем Военно­медицинской академии. По собственному свидетельству, два года занятий в ней дали ему как инженеру бесценный опыт, обогатив пониманием самой совершенной «конструкции», созданной природой, ­ человеческого организма.  На  всю жизнь  он сохранил любовь к спорту и приучил к нему своих детей. Победивший с помощью спорта  чахотку, он верил в исцеляющую силу физических упражнений.  Со студенческих лет Шухов сохранил увлечения столярным и токарным делом. Он собственноручно сделал шахматные фигуры, очень любил играть в шахматы. Был страстным поклонником «первого, рожденного техникой искусств» ­ фотографией.  «Я по профессии инженер, а в душе фотограф» ­ бывало, в шутку, говорил он своим близким. Сотни сделанных им фотографий и стереопозитов – своеобразная «летопись» России, в которой нашли отражение архитектурные памятники и уголки старой Москвы, пейзажи Крыма и Кавказа, жизненный уклад давно ушедших от нас времен. 1.2. Человеческие качества и личная жизнь. В   творчестве   Шухова   органично   соединились   интуитивное   прозрение   и фундаментальная   научная   эрудиция,   художественный   вкус   и   инженерная   логика, трезвый расчет и глубокая духовность. В  отношениях  с  людьми  он  всегда  поступал  «по­джентельменски»,  со   всеми будь то прислуга, дети или рабочие, был безукоризненно вежлив и ни перед кем не выдавал своего интеллектуального превосходства.  Инженеры,   работавшие   вместе   с   Шуховым,   вспоминали,   что   уже   одно   его появление в конторе действовало на них вдохновляющее. Он заражал сотрудников своей неисчерпаемой творческой энергией и оригинальными идеями, нес в себе такой колоссальный запас положительных эмоций, так красиво решал любую задачу, что пробуждал   в   людях   ответную   реакцию,   и   им   хотелось   работать,   не   считаясь   со временем. В   1886   году   во   время   командировки   в   Воронеж   Шухов   встретил,   опять   же восемнадцатилетнюю   Аню   Мединцеву.   Анна   Николаевна   по   линии   матери происходила   из   старинного   рода   Ахматовых.   Зеленоглазая   брюнетка   покорила Шухова с первого взгляда. Но путь к семейному счастью был долог. Мать Владимира Григорьевича   была   против,   считая,   что   ее   сын   достоин   более   выгодной   партии. Владимир сильно переживал, но от своего не отказался. Летом 1888 года он привез Анну в Москву и снял для нее четырехкомнатную квартиру на Новой Басманной улице,   напротив   церкви   Петра   и   Павла.   Настойчивость   Владимира   и   поддержка семьи Анны помогла пережить тяжелые времена и в 1894 году Владимир и Анна поженились. Глава II. Величие инженерной мысли гения. Технические идеи Шухова принесли русской инженерной школе мировое признание и по сей день остаются актуальными. В.В.Путин 2.1. Служебная карьера Шухова. После окончания училища с золотой медалью и получив звание инженера­ механика, ему предложили остаться в училище, знаменитый математик П.Л.  Чебышев приглашал стать его ассистентом. Но он хотел строить и предпочел карьеру инженера. Вместо механики небесной он стал заниматься механикой земной. Как  лучшего выпускника училища его направили на год в командировку в США. В 1878 году по рекомендации профессора  Ф.Е. Орлова к Шухову обратился  только что возвратившийся из Америки предприниматель А.В. Бари и предложил ему отправиться в Баку, где тогда только начиналось бурное развитие нефтяного дела. Начатые в Баку исследования Шухов продолжил в Москве, где окрыленный  успехом А.В. Бари в 1880 году основал собственную проектно­строительную фирму.  Шухов служил у Бари как главный его помощник по инженерной части. Кроме  Шухова, в его конторе занимаются бухгалтер, конторщик и артельщик. Такое было  возможно потому, что Шухов практически не нуждался в помощниках. По  воспоминаниям сотрудников, «все расчеты своих многочисленных сооружений  Владимир Григорьевич делал только лично сам и так кратко, что понять их  постороннему было очень сложно». Разнообразны были и его научные интересы. С ранней юности Владимир  Григорьевич увлекался астрономией, прекрасно знал растительный и животный мир, химию, физику, геологию. «Самой необходимой наукой» считал историю и по словам современников, обладал способностью задолго предвидеть исторические события и  их последствия.  2.2. «Железная архитектура» В.Г. Шухова «Создать живой образ из мертвого материала можно только тогда, если мастер сроднился с этим материалом….». И.В. Жолтовский. Если говорить о России в целом, то интересно вспомнить, что Шухов стоял у истоков   того,   что   теперь   называют   топливно­энергитическим   комплексом:   он разработал   первый   в   России   нефтепровод,   создал   первые   в   мире   нефтеналивные баржи,   изобрел   крекинг   процесс   получения   бензина   и…   перечислять   можно бесконечно. С начала 1890­х годов развернулась невиданная доселе по своему новаторству деятельность   Владимира   Григорьевича   в   сфере   архитектуры   индустриальной архитектуры. В этой сфере Шухов выразил себя полностью. За рубежом покрытия, аналогичные тем, что изобрел Владимир Григорьевич, появились только в 20­30­е годы ХХ столетия. Если говорить о Москве, то может показаться, что на рубеже 19­20 в.в. без его участия   не   обходилось   строительство   ни   одного   дома,   где   требовались   сложные инженерные конструкции:  Верхние   торговые   ряды,   построены   в   1890­1893   годах,   сейчас   они известны, как ГУМ. Здание представляет собой три протяженных пассажа, перекрытия   между   которыми   разработал   Владимир   Григорьевич.   При жизни Шухова здание дважды меняло свое функциональное назначение: изначально в нем были государственные учреждения. Теперь же здание принадлежит организации с забавным названием АО «ГУМ».  Киевский   вокзал,   построенный   в   1912­1917   годах.   Шуховым   были разработаны прозрачные перекрытия перронного зала – одно из немногих чудес Шухова, доступных для обозрения. Оно впечатляет и сейчас.  Музей изобразительных искусств им. А.С. Пушкина. Здание построено в 1898­1912 годах. Владимир Григорьевич разработал стеклянную кровлю и систему отопления.  Петровский пассаж, построенный в 1911­1912 годах, где Шуховым были разработаны   стеклянные   полуцилиндрические   своды   двух   галерей пассажа.  Московский   почтамт,   сооружен   в   1911­1912   годах,   Шуховым   был разработан металлический купол­перекрытие грандиозного операционного зала. Это великолепное, ни с чем несравнимое зрелище, к сожалению, в начале 1990­х годах здание у города отобрала Биржа.  Гостиница «Метрополь», сооружена в 1905 году, Шухов спроектировал стеклянные купола гостиницы.  И,   конечно   же,   МХАТ.   В   театре   заслугой   Шухова   является   сложное техническое устройство – многоярусную вращающуюся сцену. 2.3. Самое знаменитое изобретение Владимира Григорьевича Шухова. Самой знаменитой работой Владимира Григорьевича является радиобашня на  улице Шаболовка в Москве, построенная по его проекту и под его руководством и  известная во всем мире. Эта башня принесла своему создателю настоящую славу, самым наглядным  образом являясь шедевром инженерного искусства, выдающимся достижением  инженерной мысли. Кстати, только трудный период российской  истории и нехватка  металла не позволили Шуховской башне своим размером превзойти Эйфелеву, и она  оказалась, в итоге, более чем в два раза задуманной высоты в 350 м. По первоначальному проекту радиобашня на Шаболовке имела  высоту 350  метров и расчетную массу в 2200 тонн, то есть была значительно легче Эйфелевой  башни, которая при высоте 305 метров весит 7300 тонн. Но в годы Гражданской  войны правительство так и не смогло найти достаточного  количества стальных  профилей для реализации первого проекта  башни и Шухову пришлось разработать  второй проект башни высотой 148,5 метров и расчетной массой 240 тонн, что почти в 10 раз меньше первоначального проекта. Стальная оболочка башни на Шаболовке благодаря своей сетчатой структуре  испытывает минимальную ветровую нагрузку, представляющую главную опасность  для высотных сооружений. 19 марта 1922 года уникальная антенная башня на Шаболовке вступила в строй.  За свою более чем 80­летнюю историю Шуховская башня служила опорой для антенн крупных радио и телевизионных станций. Глава III. По стопам В.Г. Шухова. Изучив работы Владимира Григорьевича, мы вдохновились его идеями и решили  создать собственный проект для улучшения качества жизни в нашем селе. Мы решили создать комплекс, состоящий из трех зданий: школа, детский сад и  дом культуры, которые будут находиться на одной территории (приложение 1). На данной территории также будут находиться школьная теплица, детская и  спортивная площадки.  Комплекс будет выполнен в едином стиле.  Здание дома культуры будет выполнено из металлопрофильных конструкций и  ударопрочного матового вертолетного стекла, коммуникации и трубы отопления  будут располагаться  внутри металлопрофильных конструкций (см. приложение 3).  Оно будет состоять из двух этажей, и представлять собой два цилиндра вложенных  друг в друга. Во внутреннем цилиндре будет располагаться актовый зал. На первом  этаже вокруг актового зала будут располагаться тренажерный зал, библиотека,  творческие мастерские, буфет, санузлы и душевые комнаты для спортсменов (см.  приложение 3.1). Лестница на второй этаж – винтовая, которая будет обвивать  внутренний цилиндр. На втором этаже будут располагаться лоджии с сиденьями и  балконы для аппаратуры ( приложение 3.2).  Здание школы будет выполнено также из металлоконструкций и ударопрочного  вертолетного стекла. Оно будет состоять из трех этажей, в виде купола (приложение  4). На первом этаже будет располагаться спортивный зал, столовая с буфетом,  классные комнаты учеников начальных классов. При входе будет располагаться  огромный холл с раздевалкой и зимним садом, комнаты технического персонала  (приложение 4.1). На втором этаже будут располагаться классные комнаты учеников старших  классов, каждый кабинет будет укомплектован по последнему слову техники  (приложение 4.2).  На третьем этаже будут располагаться кабинеты учителей и администрации  школы, которые также будут оснащены компьютерами и всем необходимым  оборудованием (приложение 4.3.). Здание детского сада будет выполнено в форме пирамиды и иметь два этажа  (приложение 2).  Также как и предыдущие здания, оно будет выполнено из металлопрофильных  конструкций и отделано ударопрочным стеклом. На первом этаже будут игровые комнаты, кухня, столовая, большой холл,   санузлы, и технические помещения (приложение 2.2).  На втором этаже будут находиться спальни, санузлы, комнаты персонала  (приложение 2.3).  Заключение. В античной Греции искусство называлось "техне" и означало высшее проявление  технического мастерства и художественного видения. Со временем  "художественное" начало ушло из этого понятия и оно стало обозначать "технику" ­   нечто прямо противоположное искусству. Но в мировой культуре есть немногие  примеры, для определения которых нужно как бы обратиться вспять к изначальному  понятию, где "техническое" и "художественное" еще неразрывны. Несомненно, таким примером является творчество В.Г.Шухова.  Техническая деятельность Владимира Григорьевича Шухова, проявившаяся в  талантливых инженерных разработках, относящихся к различным сферам, не имеет аналогов в мире. Шухов принадлежит к той плеяде отечественных инженеров, чьи  изобретения и исследования намного опережали свое время и на десятилетия вперед  изменяли направление развития научно­технического прогресса. И сейчас, по  прошествии многих лет, можно сказать, что масштаб инженерных достижений В.Г.  Шухова сопоставим с вкладом в науку М.В. Ломоносова, Д.И. Менделеева, И.В.  Курчатова, С.П. Королева. Именно эти имена создавали авторитет и обеспечивали  мировое признание российской науке.  Уже при жизни современники называли В. Г. Шухова российским Эдисоном и  первым инженером Российской империи. У Шухова сотни изобретений, но  запатентовал он только 15 из них — некогда было этим заниматься. И написал лишь  20 научных работ, потому что работал на практику, а жизнь постоянно подбрасывала  и подбрасывала ему новые задачи. Таким вот он был человеком: бескорыстным,  искренним, правдивым, ответственным, к славе и почету Шухов никогда не  стремился.  Владимир Григорьевич Шухов – гордость русской науки. Но главная наука,  которую постиг наш земляк – это наука добра, любви к Родине. Оставаясь истинно  русским человеком, заочно приговоренный Советской властью к смертной казни, он  отверг множество лестных предложений уехать в Европу, Америку, а все права на  свои изобретения и гонорары передал государству. Сегодня, когда за окном XXI век,  для новых поколений российских инженеров и исследователей Шухов был и остается инженером­загадкой и примером служения своему делу и Отечеству. А нам,  молодому поколению России, святого Белогорья есть, кем гордиться! Мы знаем, что  Родине по­прежнему необходимы талантливые инженеры и преданные патриоты,  такие, каким был Владимир Григорьевич Шухов.  Мы попытались создать собственный проект – комплекс зданий, на основе идей  и разработок В.Г. Шухова. Библиографический список 1. Мембранные конструкции зданий и сооружений: Справ, пособие в 2 ч./ Под  ред. В. И. Трофимова, П. Г. Еремеева. М.: Стройиздат, 1990. 2. Трофимов В. И., Микулин В. Б., Илленко К. Н, и др. Мембранная кровля  демонстрационного зала в г. Фрунзе// Монтажные и спец. работы в стр­ве. 1975. № 3.  3. Микулин В. Б. Висячее мембранное покрытие с ребрами жесткости// Строит,  механика и расчет сооружений. 1972. № 6. 4. Еремеев П. Г., Рацкевич Ю.В., Чертков Л.И. Конструктивное решение  мембранного покрытия универсального стадиона на проспекте Мира //  Большепролетные пространственные металлические мембранные и висячие  покрытия Олимпийских сооружений. М.: Стройиздат, 1981. 5. Гольденберг Л. И., Ханджи В. В., Еремеев П. Г., Лисицын И. В.  Конструктивное решение покрытия велотрека в Крылатском //  Большепролетные пространственные металлические мембранные и висячие  покрытия Олимпийских сооружений. М.: Стройиздат, 1981. 6. Трофимов В.И., Микулин В.Б., Илленко И.И. Мембранное покрытие Дворца  спорта «Измайлово» // Пространственные конструкции зданий и сооружений.  М: Стройиздат, 1985. Вып. 4. 7. Еремеев П.Г., Сулаберидзе О.Г. Расчет и проектирование мембранного  покрытия Тбилисского музыкального театра// Пространственные конструкции  зданий и сооружений. М.: Стройиздат, 1991. Вып. 7. 8. Трофимов В. И. Легкие металлические конструкции зданий и сооружений. М.:  Наука, 1997. 9.  Москалев Н. С, Рацкевич Ю. В., Федорова О. А. Большепролетный  пространственные металлические мембранные и висячие покрытия  Олимпийских сооружений. М.: Стройиздат, 1981. 10.Еремеев П. Г., Канчели Н. В. большепролетное светопрозрачное покрытие  Гостиного двора в Москве// Архитектура и стр­во Москвы. 1999. №3. 11.Еремеев П. Г., Киселев Д. Б. Современные арочно­вантовые комбинированные  покрытия // Монтажные и спец. работы в стр­ве. 2005. № 9. 12.Еремеев П. Г. Особенности проектирования уникальных большепролетных  зданий и сооружений // Строит, механика и расчет сооружений. 2005. № 1. 13.Еремеев П. Г. Предотвращение лавинообразного (прогрессирующего)  обрушения несущих конструкций уникальных большепролетных сооружений  при аварийных воздействиях // Строит. механика и расчет сооружений. 2006. № 2.