Вверх и вниз

Шутливую команду «Поехали!» приписывают первому космонавту Юрию Гагарину, который прокомментировал подобным образом старт «Востока». Но примерно за век до этого с такого же возгласа начал свой опасный эксперимент американский механик Элиша Отис...

История подъемных механизмов известна с древних времен. Первое такое свидетельство содержится в трудах архитектора Витрувия, датированных I веком до нашей эры. Он описывает приспособление для подъема, изобретенное Архимедом еще в 236 году до нашей эры.

Уже в наше время археологи при исследовании римского Колизея обнаружили останки механизмов, которые при ближайшем рассмотрении оказались прообразом лифтов - с их помощью на арену доставляли животных, участвующих в гладиаторских боях. Устройства были довольно примитивными - деревянные площадки, которые с применением воротов и канатов поднимались сначала рабами, а потом и лошадьми. Впоследствии такие системы с ручным или конным приводом устанавливались в шахтах для подъема выработанной породы. В памятниках письменности можно найти упоминание о строительстве пассажирских лифтов. Один из первых был установлен в VI веке в египетском монастыре Святой Екатерины. В более поздние времена подъемные механизмы были востребованы знатью, например в Виндзорском замке, во дворцах Царского Села и в подмосковной усадьбе Кусково. По проекту русского умельца Ивана Кулибина в Зимнем дворце для Екатерины II были установлены подъемные и спускные кресла, работающие по винтовому принципу - кабина как гайка, наворачивающаяся на болт.

Но наибольшее развитие лифтостроение получило в США. Сначала там стали широко применять подъемники для подъема угля из шахт с помощью паровых машин, потом задумались об оснащении подобными устройствами и жилых домов, но скоро от этой идеи отказались. Содержать постоянно работающую паровую машину ради единичных подъемов жильцов казалось совершенно нерентабельным, да и безопасность механизмов находилась в зачаточном состоянии - вероятность обрыва троса с последующим падением кабины была весьма высока. И вот этой проблемой занялся основатель одной из первых лифтовых компаний, созданной в 1853 году, - американский предприниматель Элиша Отис. Любопытно, что в качестве частичной оплаты за один из первых грузовых лифтов он получил несколько пушек - на переплавку металла. Но если с «грузовиками» торговля шла относительно гладко, то покупать пассажирские варианты домовладельцы не торопились - жильцы не хотели рисковать жизнями.

И тогда Отис решил привлечь внимание с помощью трюка, который продемонстрировал в 1854 году в Нью-Йорке. Он встал на платформу, загруженную бочками и ящиками, и дал команду помощнику: «Поехали!» После того как платформа поднялась на высоту 10 метров, Отис взмахнул топором и перерубил удерживавший ее трос. Публика ахнула и замерла от ужаса. Но платформа упала всего на несколько сантиметров и остановилась. А эффект был достигнут гением инженерной мысли - точнее, специальным тормозящим устройством. Подъемник Отиса представлял собой П-образную раму, внизу которой прикреплялась платформа. Сама рама двигалась по двум направляющим с вырезанными на одной стороне зубцами. В верхней части располагались изогнутая пластина, выполняющая роль рессоры, и два симметричных «уха» в виде Г-образных элементов, прикрепленных к раме. Они были прикреплены к раме через ось и могли на ней немного вращаться. На одном конце Г-образного элемента, тоже через ось, закреплялся штырь, входящий в отверстие в раме сбоку другим концом. Г-образный элемент также через ось соединялся с аналогичным элементом на другой стороне. Трос шел через отверстие в раме, через отверстие в рессоре и закреплялся в месте соединения концов Г-образных элементов в центре. Под действием собственного веса рама натягивала трос, который давил на место соединения Г-образных элементов, те поворачивались на оси и вытягивали своими другими концами штыри из отверстия на раме, позволяя ей вместе с платформой свободно подниматься и опускаться. В это время место соединения в центре давило на изогнутую рессору, и она становилась более плоской, сопротивляясь давлению.

Но вот трос рвется, и платформа на раме начинает падать. Давление на рессору прекращается, она выгибается и уже сама начинает давить на место соединения концов Г-образных элементов. Элементы поворачиваются на оси уже в противоположную сторону, другими концами толкая штыри, которые выходят за пределы рамы и ложатся на зубцы направляющих, - и подъемник встает на тормоз. Именно это гениальное изобретение открыло путь для начала эры пассажирских лифтов.

Первый такой подъемник фирма Otis установила спустя три года в доме на Бродвее. А строительство небоскребов стало катализатором для производства и модификации лифтового оборудования. В 1859 году в отеле «Пятая авеню» появился первый винтовой лифт, приводимый в действие паровой машиной. Правда, он оказался дорогим, и взоры владельцев домов и отелей обратились на гидравлические подъемники, показанные в 1867 году на Всемирной выставке в Париже. А тот факт, что они имели ряд преимуществ перед канатными, и то, что одна из первых моделей была установлена на Эйфелевой башне, подогрело к ним интерес. Однако и такой вариант по причине дорогой эксплуатации - в частности, большого расхода масла (до 200 литров в сутки) и выкапывания огромного котлована под фундаментом, где размещался гидроцилиндр, - не был идеальным. И опять же компания Otis решила проблему, создав электрический лифт, первый вариант которого был установлен в нью-йоркском небоскребе. Он доставлял пассажиров на высоту 22 метра за 11 секунд. В дальнейшем инженеры занимались в основном модернизацией оборудования. Например, заменили барабанные лебедки с двумя канатоведущими обхватывающими шкивами на одинарные.

Если в Европе и США производство лифтов в начале XX века увеличивалось в геометрической прогрессии, то в дореволюционной России к изобретению относились с прохладцей. Причина была в том, что в государстве существовало малоэтажное строительство, а в высотных домах крупных городов можно было устанавливать зарубежные модели. Причем если в государственных учреждениях расходы относились на казенный счет, то не каждый домовладелец был готов на такие траты. Потом был экономический спад, связанный с Первой мировой и Гражданской войнами, первоочередные задачи промышленности в рамках пятилеток. И только после окончания Великой Отечественной войны и преодоления разрухи, в конце 1940-х годов на базе первых разработок ВНИИПТ машиностроения, в производство были запущены образцы промышленных и скоростных пассажирских лифтов грузоподъемностью от 320 до 5000 килограмм. Внедрением и доводкой проектов занимался специально созданный трест «СоюзЛифт». Наконец, в 1963 году появилось Центральное проектноконструкторское бюро по лифтам. Благодаря ему в середине 60-х годов прошлого столетия были созданы первые образцы подъемников, которые стали востребованны при стремительном строительстве многоэтажных домов. Однако в результате так называемой перестройки и прихода в Россию капиталистических отношений это направление оказалось закрытым. Так что сегодня на российский рынок вышла фирма Otis, конкуренцию которым составляют лифтостроители из Беларуси. К сожалению, аварии все-таки случаются. Последний случай - в конце сентября 2016 года, без комментариев со стороны компании-застройщика: гибель пятерых рабочих во время подъема при обрыве троса лифта в строящемся доме. Специалисты по безопасности скупо отметили: даже надежную технику надо эксплуатировать с умом.

Леонид ЛУЖКОВ