для чего нужен гиперболоид

Что такое гиперболоид: уравнение, построение, общие характеристики

для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоид

для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоид

для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоид Вам будет интересно: Почвенный покров: состав, структура, срез земли и описание с фото

для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоид

Если же начать вращать таким образом гиперболу вокруг ее действительной оси, то каждая из двух «половинок» кривой составит свою отдельную поверхность, и вместе это будет называться двуполостным гиперболоидом.

для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоид

Полученные с помощью вращения соответствующей плоской кривой, они называются соответственно гиперболоидами вращения. У них во всех направлениях, перпендикулярных оси вращения, сохраняются параметры, принадлежащие вращаемой кривой. В общем случае это не так.

Уравнение гиперболоида

В общем случае поверхность может быть задана следующими уравнениями в декартовых координатах(x,y,z):

для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоид

В случае гиперболоида вращения его симметрия относительно оси, вокруг которой вращали, выражается в равенстве коэффициентов a=b.

Характеристики гиперболоида

для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоид

Таким образом, однополостный гиперболоид целиком можно составить из бесконечного числа прямых линий двух семейств, причем каждая линия одного из них будет пересекаться со всеми линиями другого. Поверхности, отвечающие таким свойствам, называются линейчатыми; их можно построить с помощью вращения одной прямой. Определение через взаимное расположение прямых (прямолинейных образующих) в пространстве также может служить однозначным обозначением того, что такое гиперболоид.

Интересные свойства гиперболоида

Кривые второго порядка и соответствующие им поверхности вращения каждая имеют интересные оптические свойства, связанные с фокусами. В случае с гиперболоидом это формулируется следующим образом: если из одного фокуса выпустить луч, то, отразившись от ближайшей «стенки», он примет такое направление, как будто шел из второго фокуса.

Гиперболоиды в жизни

Скорее всего, большинство читателей начинали свое знакомство с аналитической геометрией и поверхностями второго порядка с фантастического романа Алексея Толстого «Гиперболоид инженера Гарина». Однако писатель то ли сам хорошенько не знал, что такое гиперболоид, то ли пожертвовал точностью в угоду художественности: описываемое изобретение по физическим характеристикам скорее является параболоидом, который собирает все лучи в одном фокусе (в то время как оптические свойства гиперболоида связаны с рассеиванием лучей).

для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоид

Источник

Для чего нужен гиперболоид

Гиперболоидную форму конструкций ввёл в архитектуру В. Г. Шухов (патент Российской Империи № 1896; от 12 марта 1899 года, заявленный В. Г. Шуховым 11.01.1896). Первая в мире стальная сетчатая башня в форме гиперболоида вращения была построена Шуховым для крупнейшей дореволюционной Всероссийской промышленной и художественной выставки в Нижнем Новгороде, проходившей с 28 мая (9 июня) по 1 (13) октября 1896 года.

Однополостный гиперболоид вращения первой башни Шухова образован 80 прямыми стальными профилями, концы которых крепятся к кольцевым основаниям. Сетчатая стальная оболочка из ромбовидно пересекающихся профилей упрочнена 8 параллельными стальными кольцами, расположенными между основаниями. Высота гиперболоидной оболочки башни — 25,2 метра (без учёта высот фундамента, резервуара и надстройки для обозрения).

Диаметр нижнего кольцевого основания — 10,9 метра, верхнего — 4,2 метра. Максимальный диаметр бака — 6,5 метра, высота — 4,8 метра. От уровня земли из центра основания башни до уровня дна резервуара поднимается красивая стальная винтовая лестница. В центральной части бак имеет цилиндический проход с прямой лестницей, ведущей на смотровую площадку на верхней поверхности резервуара.

Над смотровой площадкой на баке сделана гиперболоидная надстройка с прямой лёгкой лестницей, ведущей на более высокую малую смотровую площадку. Гиперболоидная надстройка смонтирована из 8 прямых профилей, упирающихся в кольцевые основания, между которыми расположено ещё одно упрочняющее кольцо. Верхняя площадка в 1896 году имела деревянный настил и ограждение (не сохранились до настоящего времени). Общая высота башни составляет 37 метров. Все стальные элементы конструкции башни соединены заклёпками.

После выставки первая башня Шухова была перенесена в имение мецената Ю. С. Нечаева-Мальцова в село Полибино Данковского района Липецкой области. Башня сохранилась до нашего времени, является памятником архитектуры, охраняется государством. Первая в мире гиперболоидная конструкция страдает от коррозии и нуждается в реставрации.

В начале 20-го века многие боевые корабли, в основном в США, строились с ажурными гиперболоидными мачтами.

Такое решение объясняется необходимостью размещения большого объёма наблюдательных и дальномерных приборов на большой высоте от палубы, меньшей уязвимостью в бою и амортизацией ударов от отдачи собственных, очень мощных, орудий.

Дальнейшей модификацией идеи сетчатых гиперболоидных конструкций стала конструкция радиобашни на Шаболовке в Москве, построенной Шуховым в 1919—1922 гг. Первоначальный проект высотой 350 м из-за дефицита металла был заменен на 150-метровый вариант, который эксплуатируется и поныне. В течение своей жизни Шухов построил более двухсот гиперболоидных башен различного назначения.

Гиперболоидные конструкции впоследствии строили многие великие архитекторы: Гауди, Ле Корбюзье, Оскар Нимейер.

Гиперболоидные шуховские башни востребованы и в настоящее время. В 1963 году в порту города Кобе в Японии по проекту компании Nikken Sekkei (недоступная ссылка) была построена 108-метровая гиперболоидная шуховская башня (Kobe Port Tower).

А в 1968 году в Чехии по проекту архитектора Карела Хубачека была построена гиперболидная башня «Йештед» высотой 100 метров. В 2003 году была построена гиперболоидная башня Шухова в Цюрихе. Авторы башни — архитекторы Даниэль Рот и Александр Ком (Daniel Roth, Alexander Kohm). Идеи гиперболоидных конструкций башен Шухова известный архитектор Михаил Посохин предложил использовать при проектировании новых небоскрёбов в деловом центре «Москва-Сити».

600-метровая гиперболоидная сетчатая шуховская башня построена в 2010 году в Гуанчжоу в Китае компанией Arup. На 2017 год это вторая по высоте башня в мире.

Гиперболоид

для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоид

В математике гиперболоид — это вид поверхности второго порядка в трёхмерном пространстве, задаваемый в декартовых координатах уравнением

для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоид

где a и b — действительные полуоси, а c — мнимая полуось;

для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоид

для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоид

где a и b — мнимые полуоси, а c — действительная полуось.

Если a = b, то такая поверхность называется гиперболоидом вращения. Однополостный гиперболоид вращения может быть получен вращением гиперболы вокруг её мнимой оси, двуполостный — вокруг действительной. Двуполостный гиперболоид вращения также является геометрическим местом точек P, модуль разности расстояний от которых до двух заданных точек A и B постоянен: | AP — BP | = const

В этом случае A и B называются фокусами гиперболоида.

Однополостный гиперболоид является дважды линейчатой поверхностью; если он является гиперболоидом вращения, то он может быть получен вращением прямой вокруг другой прямой, скрещивающейся с ней.

для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоид

В сечении однополостного гиперболоида плоскостью можно получить кривую любого эксцентриситета (e) от нуля до бесконечности.

Параболоид

для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоид

Параболо́ид ― тип поверхности второго порядка в трёхмерном евклидовом пространстве.

Параболоид может быть охарактеризован как незамкнутая нецентральная (то есть не имеющая центра симметрии) поверхность второго порядка.

Канонические уравнения параболоида в декартовых координатах:

для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоид

где t и u — действительные числа не равные нулю одновременно.

если t и u одного знака, то параболоид называется эллиптическим, частный случай эллиптического параболоида t = u в этом случае поверхность принято называть параболоидом вращения;
Далее, если t и u разного знака, то параболоид называется гиперболическим;
если один из коэффициентов равен нулю, то параболоид называется параболическим цилиндром.
Cечения параболоида вертикальными (параллельными оси z) плоскостями произвольного положения — параболы.

Сечения параболоида горизонтальными плоскостями, параллельными плоскости x\ y для эллиптического параболоида — эллипсы, для параболоида вращения эти пересечения — окружности, когда такое пересечение существует.

Пересечения для гиперболического параболоида — гиперболы.

В частных случаях пересечения, сечением может оказаться прямая или пара прямых (для гиперболического параболоида или пара параллельных прямых для параболического цилиндра) или вырождаться в одну точку (для эллиптического параболоида).

Материал из Википедии — свободной энциклопедии.

Источник

Гиперболоид

для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоид

для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоид

для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоид

для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоид

Гиперболоид (от др.-греч. ὑπερβολή — гипербола, и εἶδος — вид, внешность). В математике гиперболоид — это вид поверхности второго порядка в трёхмерном пространстве, задаваемый в декартовых координатах уравнением

для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоид(однополостный гиперболоид),

где a и b — действительные полуоси, а c — мнимая полуось;

для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоид(двуполостный гиперболоид),

где a и b — мнимые полуоси, а c — действительная полуось.

Если a = b, то такая поверхность называется гиперболоидом вращения. Однополостный гиперболоид вращения может быть получен вращением гиперболы вокруг её мнимой оси, двухполостный — вокруг действительной. Двуполостный гиперболоид вращения также является геометрическим местом точек P, модуль разности расстояний от которых до двух заданных точек A и B постоянен: для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоид. В этом случае A и B называются фокусами гиперболоида.

Однополостный гиперболоид является дважды линейчатой поверхностью; если он является гиперболоидом вращения, то он может быть получен вращением прямой вокруг другой прямой, скрещивающейся с ней.

Содержание

В науке и технике

для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоид

для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоид

Свойство двуполостного гиперболоида вращения отражать лучи, направленные в один из фокусов, в другой фокус, используется в телескопах системы Кассегрена и в антеннах Кассегрена.

В искусстве

В архитектуре

для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоид

для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоид

Линейчатая конструкция, имеющая форму однополостного гиперболоида, является жёсткой: если балки соединить шарнирно, гиперболоидная конструкция всё равно будет сохранять свою форму под действием внешних сил.

Для высоких сооружений основную опасность несёт ветровая нагрузка, а у решётчатой конструкции она невелика. Эти особенности делают гиперболоидные конструкции прочными, несмотря на невысокую материалоёмкость.

Примерами гиперболоидных конструкций являются:

В литературе

См. также

Полезное

Смотреть что такое «Гиперболоид» в других словарях:

ГИПЕРБОЛОИД — (греч., от hyperbole гипербола, и eidos сходство). Несомкнутая кривая поверхность 2 го порядка, происходящая от вращения гиперболы. Словарь иностранных слов, вошедших в состав русского языка. Чудинов А.Н., 1910. ГИПЕРБОЛОИД греч., от hyperbole,… … Словарь иностранных слов русского языка

гиперболоид — а, м. hyperboloïde m. мат. Незамкнутая поверхность, образуемая вращением гиперболы вокруг одной из ее осей. БАС 2. Гиперболоид инженера Гарина. Лекс. Ян. 1803: гиперболоида; САН 1847: гиперболои/д: БАС 1954: гиперболо/идный … Исторический словарь галлицизмов русского языка

ГИПЕРБОЛОИД — ГИПЕРБОЛОИД, гиперболоида, муж. (мат.). Поверхность, образуемая вращением гиперболы (в 1 знач.). Толковый словарь Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 … Толковый словарь Ушакова

гиперболоид — сущ., кол во синонимов: 2 • коноид (4) • поверхность (32) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

Гиперболоид — Однополостный гиперболоид. ГИПЕРБОЛОИД (от гипербола и греческого eidos вид), поверхность, которая получается при вращении гиперболы вокруг одной из осей симметрии. В одном случае образуется двуполостный гиперболоид, в другом однополостный… … Иллюстрированный энциклопедический словарь

гиперболоид — hiperboloidas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. hyperboloid vok. Hyperboloid, m rus. гиперболоид, m pranc. hyperboloïde, m … Fizikos terminų žodynas

Гиперболоид — (мат.) Под этим названием известны два вида поверхностей второго порядка. 1) Однополый Г. Эта поверхность, отнесенная к осям симметрии, имеет уравнение x2/a2 + y2/b2 z2/c2 = 1. Однополый Г. есть поверхность линейчатая и на ней лежат две системы… … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона

Гиперболоид — м. Незамкнутая поверхность, образуемая вращением гиперболы [гипербола II] вокруг одной из её осей (в геометрии). Толковый словарь Ефремовой. Т. Ф. Ефремова. 2000 … Современный толковый словарь русского языка Ефремовой

гиперболоид — гиперболоид, гиперболоиды, гиперболоида, гиперболоидов, гиперболоиду, гиперболоидам, гиперболоид, гиперболоиды, гиперболоидом, гиперболоидами, гиперболоиде, гиперболоидах (Источник: «Полная акцентуированная парадигма по А. А. Зализняку») … Формы слов

ГИПЕРБОЛОИД — незамкнутая центральная поверхность второго порядка. Существуют два вида Г.: однополостный Г. идвуполостный Г. В надлежащей системе координат (см. рис.) уравнение однополостного Г. имеет вид: а двуполостного вид: Числа а, b и с(и отрезки такой… … Математическая энциклопедия

Источник

Гиперболоид инженера Шухова

Есть в слове «гиперболоид» что-то очень интригующее. Вспоминается фантастический роман Алексея Толстого «Гиперболоид инженера Гарина». Но реальность оказалась намного интереснее и драматичнее. Многие знают московскую Шаболовскую башню, долгие годы бывшую символом советского теле- и радиовещания, новогоднего «Голубого огонька». Возможно, кто-то вспомнит и другие гиперболоидные конструкции, например, башню Шухова на Оке. Чем же так уникален гиперболоид?

для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоидЗнакомая всем гражданам бывшего СССР студия «Голубого огонька» для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоидШуховская башня на Оке

Добрый гений инженера Владимира Шухова

В 1896 году в Нижнем Новгороде проходила XVI Всероссийская промышленная и художественная выставка. Здесь были представлены удивительные технические новинки: первый в России электрический трамвай, первый в мире радиоприёмник (грозоотметчик, как его тогда называли) Александра Попова, первый русский автомобиль конструкции Евгения Яковлева и Петра Фрезе и многое другое. Масштабы выставки поражали: чтобы осмотреть все экспонаты, потребовалось бы не менее недели.

Авторами выставочных павильонов были лучшие архитекторы того времени: Александр Никанорович Померанцев, Леонтий Николаевич Бенуа, Лев Николаевич Кекушев, Федор Осипович Шехтель и многие другие. Но более всего обращали на себя внимание творения инженера Владимира Григорьевича Шухова (1853-1939): восемь легких построек с перекрытиями в виде сетчатых оболочек, круглый стальной павильон-ротонда и гиперболоидная башня. Никогда и нигде прежде публика такого не видела.

для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоидСтроительство овального павильона с сетчатым стальным висячим покрытием для Всероссийской выставки 1896 года в Нижнем Новгороде, фотография А.О.Карелина, 1895 для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоидПервая в мире стальная мембрана-перекрытие. Ротонда В.Г.Шухова, Нижний Новгород, 1896 для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоидПервая в мире гиперболоидная конструкция В.Г.Шухова на Всероссийской выставке в Нижнем Новгороде, фотография А.О.Карелина, 1896

Гиперболоидная 37-метровая башня Шухова поражала своей необычностью. Она имела изящную вогнутую форму, но при этом была построена из прямых балок! Это была водонапорная башня, снабжавшая водой всю выставку. Над баком была установлена смотровая площадка, куда вела винтовая лестница. От желающих взглянуть на выставку с такой высоты не было отбоя.

После Нижегородской выставки башню выкупил фабрикант и меценат Юрий Степанович Нечаев-Мальцов (1834-1913) и перенес её к себе в имение — в село Полибино Данковского района Липецкой области. Она сохранилась до настоящего времени, является памятником архитектуры и находится под охраной государства. Однако её конструкции поражены коррозией и нуждаются в срочной реставрации.

Еще до революции Владимир Григорьевич Шухов, выпускник Императорского Московского технического училища, сотрудник фирмы Бари, прославился как гениальный инженер. В крупнейших магазинах того времени — Верхних торговых рядах (ныне ГУМ, Москва, 1893) и Фирсановском (Петровском) пассаже (Москва, 1903-1906), им были сконструированы арочные стеклянные своды. На Выксунском металлургическом заводе (Выкса, 1897) впервые в мире он применил сетчатые оболочки-перекрытия двоякой кривизны. Конструкции Шухова можно увидеть в зданиях Киевского вокзала в Москве (1899) и Московского центрального почтамта (1899). Для Музея изящных искусств в Москве (Государственный музей изобразительных искусств имени Пушкина, 1912) Шухов сконструировал светопрозрачные перекрытия в виде стальных арок со стяжками и рамных конструкций. Он принимал участие в проектировании и строительстве Нового Мытищинского водопровода в Москве. И это далеко не полный список!

Большой популярностью пользовались гиперболоидные конструкции Шухова. Они применялись для строительства водонапорных башен, морских маяков, мачт военных кораблей, опор линий электропередач. Шухов сконструировал не менее 200 сетчатых гиперболоидных башен, из которых до нашего времени дошла лишь десятая часть. Так, на Украине сохранились 32-метровая водонапорная башня в Николаеве (1907), односекционный 70-метровый Аджигольский маяк в Днепровском лимане под Херсоном (1910), 34-метровая водонапорная башня в городе Черкассы (1913-1914) и другие.

для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоидВладимир Григорьевич Шухов, фото 1891 года

Но не только гиперболоиды и сетчатые конструкции прославили Шухова. Он внес огромный вклад в развитие нефтяной и газовой промышленности: сконструировал первые в России нефтепроводы, мазутопроводы с подогревом, цилиндрические резервуары-нефтехранилища, речные танкеры, разработал основы нефтяной гидравлики, изобрел установки для крекинга (высокотемпературной обработки) нефти, трубчатые паровые котлы и многое-многое другое.

В конце XIX века по типовым шуховским проектам были построены 417 мостов. Свою руку приложил Шухов и к созданию новой Мытищинской системы водоснабжения Москвы. В годы Первой Мировой войны он создает морские мины и платформы тяжёлых артиллерийских систем, проектирует батопорты морских доков.

Неудивительно, что творения Шухова были востребованы советской властью. Они полностью отвечали духу и эстетике новой эпохи. Владимир Григорьевич отказался от эмиграции, полагая, что его профессия и навыки будут востребованы в Советской России.

В сущности, так оно и произошло, хотя прославленный к тому времени инженер был вынужден жить в весьма стесненных условиях. Ему были присуждены высокие звания и государственные награды: член-корреспондент и почётный член Академии наук СССР, лауреат премии имени Ленина, Герой Труда.

В 1932 году Шухов принял участие в работах по восстановлению после землетрясения древнего медресе Улугбека в Самарканде. Совместно с архитектором М.Ф.Мауэром он осуществил уникальную работу: выпрямление «падающего» минарета.

Поистине, это был человек-гигант, предопределивший многие направления развития промышленности и архитектуры не только XX, но и XXI века.

Гиперболоиды и гиперболоидные конструкции

Теперь настало время разобраться в общих чертах, что же такое гиперболоид. Однополостный гиперболоид, который Шухов использовал для строительства своих башен — дважды линейчатая поверхность. Это означает, что через любую точку такой поверхности можно провести две пересекающиеся прямые линии, которые будут целиком принадлежать этой поверхности. Прямые балки, установленные на поверхности вдоль этих линий, образуют характерную решётку. Само сооружение имеет характерную вогнутую форму.

Уникальная черта таких гиперболоидных конструкций — жесткость, ветроустойчивость и способность нести вес, превышающий массу самой конструкции. Еще один существенный плюс — невысокая материалоемкость и, следовательно, дешевизна.

для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоид

В математике однополостный гиперболоид определяется как вид поверхности второго порядка в трёхмерном пространстве, задаваемый в декартовых координатах уравнением:

для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоидгде a и b — действительные полуоси, а c — мнимая полуось. Если a = b, то такая поверхность называется гиперболоидом вращения. Однополостный гиперболоид вращения получается путем вращением гиперболы вокруг её мнимой оси.

Кроме того, существует двуполостный гиперболоид, который описывается уравнением:

для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоидгде a и b — мнимые полуоси, а c — действительная полуось. Двуполостный гиперболоид вращения может быть получен вращением гиперболы вокруг её действительной оси.

для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоид

Однако для того, чтобы гиперболоидные конструкции нашли применение в строительстве, нужен был толчок. Или счастливый случай. Владимир Шухов позднее вспоминал:

О гиперболоиде я думал давно. Шла какая-то глубинная, видимо, подсознательная работа, но всё как-то вплотную я к нему не приступал… И вот однажды прихожу раньше обычного в свой кабинет и вижу: моя ивовая корзинка для бумаг перевернута вверх дном, а на ней стоит довольно тяжелый горшок с фикусом. И так ясно встала передо мной будущая конструкция башни. Уж очень выразительно на этой корзинке было показано образование кривой поверхности из прямых прутков.

Невольным соавтором открытия Шухова оказалась горничная, которая поставила тяжелое растение на перевернутую корзину…

Вскоре гиперболоид начал свое победное шествие по миру. В начале XX века гиперболоидными мачтами стали оснащать боевые корабли, в основном в США. В России гиперболоидные мачты были установлены только на двух эскадренных броненосцах типа «Андрей Первозванный».

для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоидЛинейный корабль типа Colorado, США

Такие великие архитекторы XX века, как Гауди, Ле Корбюзье, Оскар Нимейер весьма часто использовали гиперболоидные конструкции, что придавало их творениям особую пластику и визуальную привлекательность. В знаменитом Саграда Фамилия (храм Святого Семейства) в Барселоне тоже применяются гиперболоиды.

Гиперболоидные башни украшают разные города мира. Самая высокая из ныне существующих — 600-метровая башня Canton Tower в Гуанчжоу в Китае, построенная в 2005-2010 годах.

для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоидБашня Canton Tower в Гуанчжоу

Шаболовская башня в Москве

В 1919 году Шухов приступил к созданию радиобашни на Шаболовке в Москве, ставшей самым знаменитым творением инженера. Она должна была заменить радиостанцию на Ходынском поле, которая уже не справлялась с растущими объемами радиограмм.

Строительство началось в 1920 году. По первоначальному проекту, башня должна была состоять из девяти секций и достигать в высоту 350 метров, что было на 30 метров выше парижской Эйфелевой башни.

для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоид

для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоидЧертеж Шаболовской башни, 1919 год

Однако из-за острой нехватки строительных материалов в условиях Гражданской войны высоту башни пришлось уменьшить до 148,5 метров, а число гиперболоидных секций сократить до шести. Высота каждой секции составляла около 25 метров. Новая башня выглядела весьма внушительно. Её масса составила 240 тонн. Проект был одобрен лично Владимиром Ильичом Лениным.

для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоидСтроительство башни на Шаболовке. Гиперболоидные секции собирались внизу и затем по одной поднимались наверх

Однако в 1921 году во время подъёма четвёртой секции произошла авария, в результате которой была серьезно повреждена третья секция. Погибло нескольких рабочих. Шухов был обвинен в саботаже и приговорен к расстрелу с отсрочкой наказания до окончания строительных работ.

для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоидРазрушение третьей секции при строительстве Шаболовской башни

Позднее в ходе строительства выяснилось, что настоящая причина аварии — усталость некачественного материала: в обескровленной революцией и гражданской войной стране металл собирали буквально «с миру по нитке». Башню достроили, а приговор Шухову был отменен.

Общая высота Шаболовской башни составила 160 метров. 19 марта 1922 года отсюда началась трансляция радиопередач.

для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоидШаболовская башня в 1940-е годы

Шаболовская башня активно эксплуатировалась вплоть до постройки Останкинской телебашни (1960-1967), куда были перенесены большинство передатчиков. Но и позднее Шаболовка в самые тяжелые моменты спасала положение. Так, после пожара в Останкинской телебашне в 2000 году Шаболовская башня почти полтора года поддерживала вещание основных российских телеканалов.

для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоидШуховская радиобашня на Шаболовке

К несчастью, в наши дни Шуховская башня на Шаболовке находится в аварийном состоянии. Сказалась усталость некачественного материала, хотя сам Шухов рассчитал, что его гиперболоидные сооружения при соблюдении всех технологий строительства простоят до 200 лет.

для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоидВнутри башни видны поддерживающие её конструкции

В 2014 году Шаболовскую башню было предложено разобрать и перенести на другое место, с заменой поврежденных конструкций. Однако идея переноса творения Шухова, ставшего одним из символов столицы, вызвала сильнейшее сопротивление общественности. Был проведен референдум, на котором почти 90% москвичей высказались за сохранение башни на прежнем месте.

для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоидШаболовская башня вечером, вид со Смотровой площадки на Воробьевых горах

В 2016 году Всемирный фонд памятников (World Monuments Fund) внес Шаболовскую радиобашню в список объектов, находящихся под угрозой исчезновения (World Monuments Watch). В этом же году внутри башни установили дополнительную конструкцию, которая снимает часть нагрузки с каркаса. Для облегчения конструкции, с башни сняты почти все передатчики. Сейчас готовится проектная документация по реконструкции башни.

для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоидШаболовская радиобашня

Башня Шухова на Оке

Но самое совершенное творение Шухова стоит на Оке, в 12 километрах от города Дзержинск в Нижегородской области, близ поселка Дачный. Это единственная в мире гиперболоидная многосекционная опора линии электропередачи, часть плана ГОЭЛРО. Она была построена в 1927-1928 годах. Первоначально башен было шесть: две 128-метровых, две 68-метровых и две 20-метровых.

для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоидШуховская башня на Оке

128-метровые башни состояли каждая из 5 секций по 25 метров. В отличие от окских башен, Шаболовская башня в Москве строилась в условиях дефицита и плохого качества стройматериалов, приходилось биться за каждую заклепку. Секции, которые рассчитывалась каждая под свое качество стали, несколько различались. На Оке же все башни строились из одного материала, что позволило создать одинаковую высоту и ритмический рисунок всех секций.

После изменения маршрута ЛЭП четыре башни (68-метровые и 20-метровые) были демонтированы, их конструкции сданы на металлолом. Сохранились лишь железобетонные основания.

для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоидСохранившееся основание 68-метровой башни

Пара стоящих на берегу Оки 128-метровых башен производила неизгладимое впечатление. Верх башен венчала горизонтальная стальная 18-метровая траверса для крепления трёх высоковольтных проводов. Тем не менее, несмотря на региональный охранный статус, полученный еще в 1997 году, весной 2005 года одна из башен была… сдана на металлолом. В прибрежном сосновом бору до сих пор можно увидеть след от её падения. Угроза нависла и над второй башней, треть конструкций которой была украдена охотниками за металлом.

для чего нужен гиперболоид. Смотреть фото для чего нужен гиперболоид. Смотреть картинку для чего нужен гиперболоид. Картинка про для чего нужен гиперболоид. Фото для чего нужен гиперболоидБашня Шухова на Оке, фото 1988 года

В декабре 2014 года по предложению Министерства культуры России, единственной сохранившейся Шуховской башне ЛЭП на Оке был присвоен статус объекта культурного наследия федерального значения. Украденные балки восстановили заново. Впрочем, этот инцидент наглядно показал устойчивость шуховских конструкций.

А что же с гиперболоидом инженера Гарина? В реальности двуполостный гиперболоид, описанный в романе, не может производить такие разрушительные действия, это всего лишь фантазия Алексея Толстого. Хотя… Изобретатель лазера, нобелевский лауреат Чарльз Таунс (1915-2015) говорил, что это произведение (в английском переводе — «The Garin Death Ray») вдохновило его на создание лазера. Но это уже совсем другая история…

© Сайт «Дорогами Срединного Пути», 2009-2021. Копирование и перепечатка любых материалов и фотографий с сайта anashina.com в электронных публикациях и печатных изданиях запрещены.

Онлайн-сервисы, которые помогают мне путешествовать:
Дешевые авиабилеты: Aviasales
Гостиницы и базы отдыха: Booking
Туристическая страховка: Cherehapa
Экскурсии на русском языке: Tripster и Sputnik8

Хотите узнать больше о Китае?
Об этом я пишу в своем телеграм-канале «Срединный Путь»

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *